3-1-5 水的浮力[上学期]

文档属性

名称 3-1-5 水的浮力[上学期]
格式 rar
文件大小 2.2MB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2006-08-24 22:51:00

文档简介

课件45张PPT。力的测量工具是 。
用弹簧秤吊着物体。物体受到竖直向下的 和竖直向上的 的作用。
这两个力是一对 :两个力大小 ,方向 ,且作用在 上。温故知新弹簧秤重力G拉力F平衡力相等F=G相反一条直线 不会游泳的人在死海里为什么不会被淹死?水底下的乒乓球为什么会浮到水面?水的浮力据二力平衡知识,船(人)除受到 .
作用外,还受到水对它(他) .
的力,这种力叫 。竖直向上托人躺在死海上看书船浮在水面上浮力1.液体的浮力一、什么是浮力将旋紧瓶盖的空矿泉水瓶压入水中时,手会明显感受到

将瓶释放后,瓶将 。
结论:水中会上浮的物体受到 。瓶子受到水的浮力而向上顶的作用向上浮出水面向上的浮力【实验】所有液体都会对浸入其中的物体产生浮力。在空气中将物体挂在弹簧秤下,记下弹簧秤
的读数F=G物= 。
托住悬挂在空气中的物体,记下弹簧秤的读
数F1= 。
弹簧秤读数 ,因为手对物体有向上
托的力F2= 。
将物体浸没在水下,记下弹簧秤的读数
F拉= 。
弹簧秤读数 ,表明水对物体也有一
个向上托的力即浮力F浮= 。
结论:在水中会下沉的物体也受到向上的
。(条件:物体在水中会下沉)
推广:所有的液体都会对浸入其内的物体产
生一个 。 G-F1变小G-F拉变小浮力向上的浮力称重法: F浮= .G物- F拉【实验】2.气体的浮力。气体对进入其内的物体是否也有浮力呢?
实例: 可以
说明气体对物体也有浮力。热气球、烟上升等打足了气的篮球,气孔上插有打气针,
打气针的另一端通过导管、橡皮塞和气
球囊连接。导管阀门开始处于关闭状
态,现将阀门打开。
现象: 。
表明篮球整体受到 。
结论:气体也会产生 。?【实验】气球胀大,同时杠杆左端上升向上的浮力增大向上的浮力1、一铁块挂在弹簧秤上,在空气中称量时,弹簧秤的读数是32牛。把它全部浸在水中称量时,读数是12牛。铁块受到浮力是
2、一质量为5千克的铝块,用弹簧秤吊住它,将其置于酒精中时,弹簧秤的读数为30牛。求酒精对铝块的浮力。20牛20牛二、阿基米德原理【提出问题】气体和液体都会对浸入其内的物体产生竖直向上的浮力,那么浮力的大小究竟和哪些因素有关呢?
当你躺在浴缸的水中时,会有一种 了
的感觉,同时浴缸的水面会 。
人变轻是因为人受到 。水面上升是因为人浸入水中后, 。变轻上升水的浮力排开了一部分水1、探究实验  古希腊国王艾希罗交给金匠一块纯金,命令他制出一顶非常精巧、华丽的王冠.王冠制成後,国王拿在手里掂了掂,觉得有点轻.他叫来金匠问是否掺了假.金匠以脑袋担保,并当面用秤来称,与原来金块的重量一两不差.可是,掺上别的东西也是可以凑足重量的.国王既不能肯定有假,又不相信金匠的誓言,於是把阿基米德找来,要他解此难题.  一连几天,阿基米德闭门谢客,反覆琢磨,因为实心的金块与镂空的王冠外形不同,不砸碎王冠铸成金块,便无法求算其体积,也就无法验证是否掺了假.他绞尽脑汁也百思不得其解.有一天… … … 阿基米德由澡盆溢水联想到 … … … 【建立假设】浮力可能与物体所排开水的多少有关。
【实验验证】将物体逐渐浸入水中时,物块排开水的体积逐渐增多,弹簧秤的读数逐渐 ,浮力逐渐 。
结论(定性):物体受到的浮力跟物体排开水的多少有关,排开的水越多,浮力 。越大变小增大溢水杯实验器材物块弹簧秤量筒设计实验:要测量浮力的大小,还要测量物体排开水的多少
(体积、重力)。请利用这些器材设计实验步骤和实验数据记
录表格,然后交流讨论。阿基米德原理:浸在液体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于 .
,即F浮= 。
同样,阿基米德原理可以推广到气体的浮力上:浸在气体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于 。
地球表面上的物体一般都浸没在空气中:
F浮= 。 物体排开的液体受到的重力G排液=m排液g=ρ液V排液g物体排开的气体受到的重力G排=m排g=ρ空气V排气g=ρ空气V物g2、阿基米德原理结论:对于浸没在液体中的物体和部分浸入在液体中的物体都有:F浮=G排水。
如果把水换成别液体,仍然可以得到:F浮=G排液 。?3、对公式的理解 (1)ρ液是 ,不是浸入液体的物体密度。
(2)V排液是 ,不是液体总体积,也不一定是物体的总体积(V物)。
①物体完全浸入液体中(浸没):V排液= ;
②物体部分浸入液体中,V排液 。(用V露代表物体露出液面的体积)
(3)浮力只跟 和 ,即只跟 .
有关,而与物体浸入液体的 、物体的 、 、 、 等无关。V物V物-V露ρ液V排液深度形状质量密度重力液体密度物体排开液体的体积1、将两个金属块分别挂在两个弹簧秤下,都将金属块浸没在不同的液体中,发现弹簧秤减小的示数相同,说明 ( )
A.排开液体的重力相同 B.两金属块物重相同
C.排开液体的体积相同 D.以上说法都不对A2、有一金属块,在空气中称得重3.8牛顿,将它浸没在盛满水的溢水杯中时,有50毫升的水从溢水杯中流入量筒。求: (1)金属块的体积 (2)金属块在水中受到的浮力 (3)金属块在水中时弹簧秤的读数 (4)金属块的密度是多千克/米3 ?它可能是什么金属?  1874年8月的一天,在大西洋亚速尔群岛的西南方,有一艘深海考察潜艇,为研究海底矿产资源的分布,正在向深处下潜。舱内的考察人员被海底迷人的景色陶醉了,致使下潜速度过大,船体猛然撞到海底,陷入海底的沉积物中了。船员把潜艇水舱中的水全部排出,企图上浮。奇怪的是,潜艇丝毫不动,像被海底“吸”住一样。这是为什么?难道浮力真的消失了吗?怎么办?你能替他们想出摆脱困境的办法吗?打捞沉船浮力产生的原因 设想有一个立方体的浸没在水中它的六个表面都受到压力。
左右两侧受到的压力有何关系?
前后两侧受到的压力有何关系? 上下两面受到的压力有何关系?
上下两个面的压力的差,就是液体对物体的浮力。
  F浮 = F-F′ 浮力方向总是竖直向上的  长方体浸没在水中,其左右两个侧面和前后两个侧面的面积分别相等,并且相对应的距水面的深度相同处,水对它们的压强相等。所以长方体左右两个侧面和前后两个侧面受到水的压力的大小分别相等,方向分别相反,分别平衡。所以长方体受到的浮力等于下表面和上表面的压力差。 压力差法 F浮= .F向上-F向下答:水对桥墩的底部没有向上的压力,由压力差法知桥墩没有受到向上的浮力。桥墩受到浮力吗?下面几个球有什么不同呀?漂浮悬浮下沉底部三、物体的沉浮条件 物体的沉浮条件1:物体的沉浮条件2:物体的沉浮条件3:GF浮悬浮F浮=G物体的上浮的结果GF浮F浮= G漂浮物体的沉浮条件:物体的浮沉取决于物体所受的浮力和重力的大小。汤圆刚放入水中汤圆煮熟时 一个实心物体浸没在液体中,你能否根据物体密度与液体密度之间的关系,对物体的浮沉作出判断?结论: ρ物 =ρ液 悬浮
ρ物 >ρ液 下沉
ρ物 <ρ液 上浮实例:煮汤圆或饺子;油轮泄漏讨论:GF浮 = G悬浮:上浮:下沉:∵四、物体浮沉条件的应用1、P25实验,图1-50,密度计原理
2、P25实验,图1-52,钢壳轮船原理
3、P26实验,图1-54,潜水艇浮沉原理
点击进入潜水艇浮沉原理动画密度计三、物体浮沉条件1、F浮> G时,物体将在液体中上浮2、F浮< G时,物体将在液体中下沉3、F浮= G时,物体将悬浮在液体中a、当ρ物< ρ液时,F浮> G,物体将在液体中上浮b、当ρ物>ρ液时,F浮< G,物体将在液体中下沉c、当ρ物=ρ液时,F浮= G,物体将悬浮在液体中只适用于“物体实心”的情形1. 将一物体悬挂于弹簧秤下,在空气中称量时,弹簧秤示数为18N,将物体全部浸入水中称量时,弹簧秤的示数为8N,则物体所受水的浮力为 N,将物体浸没在水中的深度增加,它受到水向上的浮力 。1010N(或不变)2、关于浸在液体里的物体所受的浮力,下列说法中不正确的是 ( )
A.浮力的方向竖直向上
B.浮力的施力物体一定是水
C.浮力的大小与排开液体的质量成正比
D.实心的铁球也能浮在液面上 B3、用手将一个木球放入水中某一深度后,松开手,木球上浮,在木球未露出水面的时候,下列说法中正确的是  ( )
A. 木球所受的重力、浮力都不变
B. 木球所受的重力不变,浮力变大
C.木球所受的重力、浮力都变小
D.木球所受的重力不变、浮力逐渐变小A4、一个体积为1000厘米3的物体浮在液面上,受到的浮力大小为3.92牛,画出这个物体的受力示意图,并求出这个物体的密度,这个物体是什么材料做的?5、酒精的密度是0.8×103千克/米3,把体积为500厘米3的铁块浸没在酒精中,它受到的浮力是 牛。
测定血液的密度当物体悬浮在
液体中时,此时
物体的密度等
于液体的密度.血液悬浮在液体之中讨论:1、将冰块投入水中,会
上浮还是下沉?2、如果将冰块投入到酒
精中,又会怎么样呢?3.将冰块投入到植物油中,
会上浮还是下沉,或者是
悬浮呢?请你来证明:(已知植物油的密度为
0.9克/厘米3)今日作业:1.复习:
课文、笔记2.完成:
课本P28 1~6
作业本B P9必做:1~5
选做:6~73.预习新课4、课后作业和探究
课件29张PPT。 你们知道工作
人员是利用什么原理
来打捞沉船的吗? 请你们把桌上的木块和铝块完全放入水中,看看现象有何不同?大家一起来动手:下沉(运动过程)上浮(运动过程)探究:物体的浮沉条件 猜想1: 可能与物体受到
的重力和浮力有关。探究:物体的浮沉条件 猜想2: 可能与物体和液体
密度的有关。下沉:上浮:悬浮:ρ液<ρ物ρ液>ρ物ρ液=ρ物试一试: 你能让下沉的鹌鹑蛋
上浮或悬浮吗? 下沉:上浮:悬浮:ρ液<ρ物ρ液>ρ物ρ液=ρ物判断 物体浮沉的方法:实心 为什么原来沉在锅底
的汤圆会浮起来呢? 你能用物体浮沉的
条件来解释你在生活中
看到的现象吗?说说看:
现在,你找到打捞
沉船的办法了吗?家庭作业:1.目标导引:P10第4、5、6、7题
2.作业本:
3.思考题:物体在水中“悬浮”和“漂浮”时,都是F浮=G物 ,这两种状态一样吗?再见课题: 3-1-5 水的浮力
教学目标
1、确认水及其他的液体对浸入其内的物体都会产生浮力的作用,确认空气也有浮力。
2、能通过实验方法,探究浮力大小跟哪些因素有关,并概括出阿基米德原理。
3、能用测力计测量浮力,能用阿基米德原理计算浮力。
4、能用力和运动的关系推导出物体在液体中浮沉的条件,并会用物体的浮沉条件解释有关现象和解决简单的实际问题。
重点、难点分析
1、物理知识得出的公式比较多,一多学生就感觉摸不到头脑,所以,在教学过程中对公式代表的字母含义要一直强调,先中文再字母的方式。
2、在得出阿基米德定理的时候,按照科学探究的步骤进行渗透。
3、对于物体在水中的状态,漂浮,悬浮,下沉等字的规范表达要强调。
4、实验比较多,引导学生进行实验思考非常重要,如实验的目的,为什么要这样做等等。
5、密度计的原理应该让学生自己摸索出来,这样对前面的知识也是种巩固。
这一节的教学思路基本上按照教参上的来,对于实验可以尽量的用更贴近生活的材料来做,比如用矿泉水瓶钻三个洞代替那个实验室里的仪器。另外用课件动态的来分析物体的沉浮也不错。
教学预设:一、浮力的存在和测量
1、浮力:船能浮在水面上,但有时候确会沉入大海呢?有些人游泳会淹死,而有些人确可以在死海上看书呢?(除了游泳的技巧)
实验:P20将旋紧的空矿泉水瓶压入水中时,手有什么感觉?将瓶释放后,瓶将怎么样?
问题:以上现象说明什么问题?(在水中能上浮的物体受到向上的浮力。死海的浮力更大。水的浮力是水对浸入其内的物体向上托的力。)
得出:在水中会上浮的物体受到水的浮力。
问题:在水中下沉的石块,铁块等物体是否也受到浮力作用呢?
实验:p21,图1-41,先用手托一下悬挂在空气中的物块,使测力计的读数变小。(物块受到手对它向上的托力);将物块浸没在水下,测力计的读数也变小。(水对物块有一个向上托的力)这个向上托的力就是浮力。
得出:在水中会下沉的物体也受到向上的浮力。
受力分析:,见右图,得出:F浮 = G - F拉 。(条件:物体在水中会下沉)
推广:所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个向上的浮力。
发散思维:液体能产生浮力,气体也能产生浮力吗?
2、气体的浮力:气体对进入其内的物体是否也有浮力呢?有什么事实可以说明气体对物体也有浮力呢?(热气球、烟上升等等)
实验:P21图1-42,问学生该怎么做才能证实气体浮力的存在。(现在状态下,打气针还没有完全插入排球的气孔,排球不会漏气)把打气针插入,气会从排球跑到气球里面,可以得出什么?(杠杆左边的质量不变,但由于排球里的气体压强大,传到了气球里面,这样排开大气的体积增加了,浮力也增加了,所以杠杆失去了平衡。)
得出:气体也会产生向上的浮力。你还能举出气体浮力的例子吗?
浸在液体(或气体)中的物体受到的液体(或气体)向上的力叫做浮力。
浮力的实质是液体(或气体)对物体向上和向下的压力差。
浮力产生的原因:设想有一个立方体的浸没在水中它的六个表面都受到压力。如右图所示:左右两侧受到的压力有何关系?前后两侧受到的压力有何关系?上下两面受到的压力有何关系?上下两个面的压力的差,就是液体对物体的浮力。F浮 = F-F′ 浮力方向总是竖直向上的
二、阿基米德原理:既然气体和液体都会对浸入其内的物体产生向上的浮力,但浮力的大小究竟和哪些因素有关呢?
提出问题:浮力的大小和哪些因素有关呢?
假设:浮力的大小可能与物体的质量有关; 浮力的大小可能与物体的体积有关;
浮力的大小可能与液体的密度有关; 浮力的大小可能与浸入液体的深度有关;
浮力的大小可能与……
实验方案:怎样测浮力?F浮=G - F拉 怎样控制变量:同一种物质的质量与体积成正比,则质量和体积减化为一个变量:体积; 当一个物体都浸没在水中,物体的体积等于物体排开水的体积;液体选水(密度不变)
探究:浮力与物体排开水的关系
实验:P22 图1-43,将物体逐渐浸入水中时,物块排开水的体积逐渐增多,测力计的读数逐渐变小,浮力逐渐增大。
结论:物体受到的浮力跟物体排开水的多少有关,排开的水越多,浮力越大。
那么,如何定量的证实这个结论呢?
设计实验:要测量浮力的大小,还要测量物体排开水的多少(体积)。如何测?
利用图1-44的实验器材,讨论:如何利用这些器材进行实验?怎么样安排实验的步骤?应当设计怎样的实验数据记录表?(然后交流讨论,给出实验步骤。)
实验步骤,收集证据:(1)在溢水杯中盛满水,将小烧杯放在溢杯的出水口下;(2)将物块悬挂在测力计上,用测力计测出物块的重G;(3)将物块浸没在溢杯的水中,读出测力计的读数F;(4)将溢杯溢出的水注入量筒内,测出它的体积V排水;(5)将上述数据填入下面的实验数据登记表内。物块的重G;物块浸入水中后测力计的读数F;物块排开水的体积V排;物块受到水的浮力
G物
F拉
F浮
V排水
G排水
F浮与G排水关系
得出结论:F浮=G排水 推广:F浮=G排液 = ρ液V排液g
阿基米德定理:浸在液体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力,即F浮=G排液 = ρ液V排液g。
同样,阿基米德定理可以推广到气体上面。(学生描述)
1、对阿基米德定理这个公式的理解应注意:
(1)公式中 是液体的密度,而不是浸入液体的物体的密度。
(2)公式中 是浸入液体时,排开液体的体积。物体完全浸入, ;物体部分浸入, 。
(3)浮力只跟物体排开的液体受到的重力有关,而与其他因素无直接关系。※与物体浸入液体的深度无关:把物体压入水中,感觉浮力变大,这时候是从水面压入水下,当完全浸入后,就不会感觉到更吃力了,用物块挂在测力计下的实验来说明;与物体的形状无关:用橡皮泥变形挂在测力计下的实验来补充说明。
2、用阿基米德原理进行计算。(注意计算过程中单位要统一)
练习:1.关于浸在液体里的物体所受的浮力,下列说法中不正确的是 ( )
A.浮力的方向竖直向上 B.浮力的施力物一定是水
C.浮力的大小与排开液体的质量成正比  D.实心的铁球也能浮在液面上
2.用手将一个木球放入水中某一深度后,松开手,木球上浮,在木球未露出水面的时候,下列说法中正确的是 ( )
A.木球所受的重力、浮力都不变   B.木球所受的重力不变,浮力变大
C.木球所受的重力、浮力都变小   D.木球所受的重力不变、浮力逐渐变小
3.三个体积相同的立方体a、b、c分别浮在同种液体的液面上,如图所示,若它们所受的浮力分别为Fa、Fb、Fc,则这三个力由小到大的顺序是______<______<______;物体 的质量是ma、mb、mc;则这三个质量由小到大的顺序是______<______<______.
4.酒精的密度是0.8×103千克/米3,把体积为500厘米3的铁块浸没在酒精中,它受到的浮力是______牛。
5.一个体积为1000厘米3的物体浮在液面上,受到的浮力大小为4.9牛,画出这个物体的受力示意图,并求出这个物体的密度,这个物体是什么材料做的?
三、物体沉浮的条件
实验:观察得出,一只上浮出水面,一只下沉到水底,一只悬浮在水中
问:既然浸入液体中的物体都会受到液体向上的浮力,为什么有的物体在液体中会上浮,有的物体在液体中会下沉,有的能够静止在液体内部呢?
原因:三只球所受到的重力不同,如果全部浸入受到水的浮力相同。根据力和运动关系: (用课件演示) F浮G 上浮 F浮=G 悬浮或漂浮
注意:上浮和下沉都是不稳定状态,上浮的物体最终会浮出液面,而处于漂浮状态;下沉的物体最终则会沉到液底处于静止状态。漂浮和悬浮时,物体都是受到两个力而处于平衡状态。 (沉到水底:F浮+F支持力=G)
问:知道了物体沉浮的条件,那你平时常见到哪些物体在水中会上浮?下沉?
(木头上浮,石块在水中下沉)
讨论:一个实心物体浸没在液体中,你能否根据物体密度与液体密度之间的关系,对物体的浮沉作出判断?
结论:ρ物 =ρ液 悬浮 ρ物 >ρ液 下沉 ρ物<ρ液 上浮
举例生活中大量的例子并相互作出解释: 如:煮汤圆和泄漏的石油
四、物体浮沉条件的应用
1、密度计:把模拟密度计分别放入水中和盐水中,问:为什么将吸管放入不同的液体中,液面所对的位置会不同?(因为不同的液体密度不同,受到的浮力也不同)
注意:密度计的下端装有铅丸或水银;密度计上所标的数值是纯数,这个纯数代表被测液体的密度与水的密度的比值。(下大上小,刻度不均匀)
2、关于轮船(演示实验):问:捏成一团的橡皮泥会沉入水底,而做成空心的橡皮泥却为什么会漂浮在水面?(做成空心的目的是调节浮力和重力的关系,即把橡皮泥做成空心,它受到的重力没有改变,而因为空心的橡皮泥可以排开更多的液体,获得更大的浮力,从而使橡皮泥漂在液面。轮船也是如此,Titanic的沉没,进水。(P27)有多条载重线(吃水线),因为浮力的大小不仅与船只排开水的体积有关,而且和水的密度有关。
3、关于潜水艇(演示实验):注意观察:当注射器将气体压入玻璃球时,或将球内的气体吸出时,玻璃球内的水量和玻璃球沉浮的状态。当注射器将气体压入玻璃球时,球内的水量减少,球(和球内的水)受到的重力变小,一旦重力小于浮力,球将上浮;反之,当注射器将球内的气体吸出时,球内的水量增多,球(和球内的水)受到的重力变大,一旦重力大于浮力,球将下沉。课件演示:潜水艇的结构和沉浮原理。
有趣的故事:1874年8月的一天,在大西洋亚速尔群岛的西南方,有一艘深海考察潜艇,为研究海底矿产资源的分布,正在向深处下潜。舱内的考察人员被海底迷人的景色陶醉了,致使下潜速度过大,船体猛然撞到海底,陷入海底的沉积物中了。船员把潜艇水舱中的水全部排出,企图上浮。奇怪的是,潜艇丝毫不动,像被海底“吸”住一样。这是为什么?难道浮力真的消失了吗?怎么办?你能替他们想出摆脱困境的办法吗?(当物体与容器底部紧密接触时,两个接触面间就没有液体渗入,物体的下表面不再受液体对它向上的压强,液体对它就失去了向上托的力,浮力当然随之消失了。桥墩受到浮力吗?
浮力小结
1.浮力的概念
2.阿基米德原理
3.物体的 浮沉条件:
(1) F浮 > G,上浮 上浮的必然结果是漂浮 (2) F浮 < G 下沉
(3) F浮 = G 悬浮 (4)漂浮,F浮= G
4.学到的求浮力的方法:(1)测量法,F浮=G - F拉
(2)阿基米德原理 F浮= G排液 = ρ液 g V排液
五、课后练习
轶事记录
教学后记
教学内容: 第三节 浮力
时间分配:
教学目标:1、知道浮力的意义,学会求浮力的方法之一:弹簧秤法求浮力
2、掌握阿基米德原理的内容,并能用它解答问题。学会求浮力的方法之二:公式法求浮力
3、知道什么是浮力和浮力的方向。理解浮力产生的原因。理解物体的浮沉条件。 重点:浮力的计算 浮沉条件和综合应用
难点:浮力产生的原因 如何应用浮力知识解决实际问题
教具:演示实验器材:正方形木块、乒乓球、玻璃水槽、水、铁块、小药瓶、注射器、细砂。    学生实验器材:弹簧测力计、石块、细线、烧杯、水和酒精。
学生能力培养:应用浮力知识能力 综合分析能力 程序思维能力
教学手段:实验 例题 综合 归纳
教学过程:一、引入新课   为什么重力相等的铁块和木块放在水中时,木块浮在水面而铁块下沉?(密度大小)为什么铁钉在水中下沉而铁制的轮船可以浮在水面?(空心实心)为什么潜水艇能潜入水下航行,节日放飞的气球可以升到空中,金鱼可以轻盈地在水中上下游动?(重力浮力)曹冲称象故事应用什么知识?这些都是有关浮力的问题。从本节起学习新的一节"浮力"。 板书:第三节 浮 力  一、浮 力
二、进行新课:1.什么是浮力? (1)演示实验:放入水中的木块放手后,木块从水里浮上来,最后浮在水面上静止不动。 提问:从水里浮上来和浮在水面上的木块受几个力的作用?施力物体是什么?力的方向如何?
学生回答后教师小结:从水里浮上来的木块受到竖直向下的重力,施力物体是地球。还受到竖直向上的浮力,施力物体是水。上浮过程中木块受非平衡力的作用,浮力大于重力。木块浮在水面静止不动时,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力。木块在平衡力的作用下保持静止状态。可见,从水里浮上来的物体和浮在水面上的物体都受到浮力。
1、从水里浮上来的物体和浮在水面上的物体、浸没在水中的物体、沉到水底的物体都受到浮力。浸在任何液体中的物体,都受到液体对它竖直向上的浮力 (2)演示实验:把石块放入水中,放手后石块在水中下沉,并且一直沉到水底。 提问:下沉的石块受浮力作用吗?教师指出,为研究这个问题,同学们分组完成课本2-19的实验。(两人一组进行实验) 要求:①明确实验目的是判断浸没在水中和酒精中的石块是否受到浮力,以及浮力的大小和方向。   ②石块要用细线拴牢。读取石块浸没在水中时弹簧秤的读数时,石块不要触及杯底或杯壁。
学生实验时,教师巡回指导。实验完毕,组织讨论,教师总结。 提问:①挂在弹簧秤上的石块在空气中静止不动,受几个力的作用?方向如何?施力物体是什么?这几个力的关系是怎样的?说出石块在空气中重多少牛。 小结:石块受到竖直向下的重力的竖直向上的拉力。重力的施力物体是地球,拉力的施力物体是细线。二力的关系是彼此平衡。此时弹簧秤的示数就是石块所受的重力。 ②挂在弹簧秤上的石块浸没在水中的读数是多少牛?此时,浸没在水中的静止石块受到几个力的作用?各力的方向如何?施力物体是什么?这几个力的关系如何?两次弹簧秤的读数之差说明了什么?
小结:石块此时受到三个力的作用,一个是竖直向下的重力,施力物体是地球;一个是竖直向上的拉力,施力物体是细线;另一个是竖直向上的浮力,施力物体是水。石块静止不动说明:石块受到的重力=石块受到的拉力+石块在水中受到的浮力。由于石块浸没在水中时受到拉力的大小就是此时弹簧秤的读数,所以石块受到的重力=石块在水中秤的读数+浮力。弹簧秤两次读数的差就是浸没在水中的石块受到的浮力。浮力=石块重-石块在水中秤的读数(也可叫做石块在水中时的视重)。
以上实验,说明浸入水中的石块也受到浮力。教师总结讲解时,边讲边画出石块受力分析图。 挂在弹簧秤上的石块浸没在水中时,受力分析图,弹簧秤的读数(F)=重力(G)-浮力(F浮)
总结、板书:2、弹簧秤法求浮力:F浮=G-F拉 二、阿基米德原理
提问:浮力等于什么?出示实验装置
(1)、介绍阿基米德(2)、介绍装置
板书:1、物体浸入水(液体)中的体积等于物体排开水(液体)的体积
2、内容:浸入液体里的物体受到向上的浮力;浮力的大小等于排开的液体受到的重力。这就是阿基米德原理
表达式: F浮=G排液=ρ液gV排
讨论:对阿基米德原理及其公式,应注意以下几点:
①、阿基米德原理阐明了浮力的三要素:浮力作用在浸入液体(或气体)里的物体上,浮力的方向是竖直向上的;浮力的大小等于物体排开液体(或气体)受到的重力,即F浮=G排液。
②、“浸入”的含义,是指物体“部分进入”或“浸没”在液体中两种情况下。这两种情况下,排液体积不同,前一种情况V排③、公式中的“排开液体的体积”即V排和物体的体积V物,它们在数值上不一定相等。当物体浸没在液体里时,V排=V物,此时,物体在这种液体中受到浮力最大。如果物体只有一部分体积浸入液体里,则V排④、根据阿基米德原理公式F1浮=ρ液gV排,当物体排开液体的体积V排一定时,浮力的大小跟液体的密度成正比,即浮力的大小跟液体的密度ρ液,物体排开液体的体积V排有关,而与物体自身的重力、体积、密度、形状无关。当浸没在液体里物体受到的浮力大小也不随物体在液体中的深度的变化而改变。
⑤、如果物体在液体内与容器底部紧密接触,不能形成向上向下的压力差,则物体所受的浮力为零。
⑥、阿基米德原理也适用于气体,F浮=ρ气gV排,而且浸在大气里的物体,V排=V物。
板书:三、浮力产生的原因 1.什么是浮力:浸在液体中的物体受到的液体向上托的力叫做浮力   (1)浸在液体中的物体受到的液体向上托的力叫做浮力。   (2)一切浸在液体里的物体都受到竖直向上的浮力。   (3)浮力=物体重-物体在液体中时弹簧秤读数。F浮 = G - F。" 2.浮力产生的原因 (1)提问:浸没在水中的正方形木块,放手后竖直向上浮,它为什么不向左或向右、向前或向后运动?
复习液体内部压强的特点,启发学生答出:立方体木块浸没在水中,左右两个侧面和前后两个侧面相对应的部位,距液面的深度相同,水对它们的压强相等,因而它的左右两侧面和前后两侧面,受到的压力大小相等、方向相反,所以木块不向前后、左右运动。以上讲解可结合下图进行。 (2)提问:浸没在水中的立方体(木块)上下表面所受水的压强是否相等?哪个大?为什么?立方体上下表面受到的压力如何计算?是否相等?哪个大?为什么?
启发学生回答,教师总结并结合画图讲解,说明浸没在水中的立方体,由于上表面距液面的深度小于下表面距液面的深度,所以它们受到水的压强不同。下表面受到水的压强大于上表面受到水的压强。上下表面面积相等,所以下表面受到水的竖直向上的压力大于上表面受到水的竖直向下的压力。上下表面的压力差就是浮力。浮力的方向总是竖直向上的。浸在气体中的物体也受到浮力。气体对物体上下表面的压力差就是物体在气体中受到的竖直向上的浮力。
板书:2、浮力产生的原因   (1)液体对物体向上和向下的压力差就是液体对物体的浮力 即:F浮=F向上-F向下   (2)物体在气体中也受到浮力。   物体在气体中也受到浮力,可启发学生举例答出。
四、物体浮沉的条件 提问:既然一切浸入液体中的物体都受到液体对它竖直向上的浮力,为什么物体有的上浮、有的下沉、有的还可停留在液体中的任何地方? 演示:提示同学观察物体在水中运动情况。
(1)、把铁块浸没在水中,放手后铁块下沉。
(2)、把木块浸没在水中,放手后木块上浮。
(3)、把装有少量水并用胶盖盖严的小瓶(可用装青霉素的小药瓶,用注射器仔细调整瓶内水量或调整装入的细砂,直至可悬浮在水中为止)浸没在水中,放手后小瓶可悬浮在水中。 学生讨论:浸没在水中下沉的铁块、上浮的木块、悬浮的小瓶各受到几个力的作用?大小关系如何?说明力的方向。 教师结合实验,边讲边画出浸没下沉的铁块、上浮的木块和悬浮的小瓶受力分析示意图,总结出浮沉条件。 让学生观察实验:浸没在水中的木块放手后上浮,最后浮出水面,漂在水面不动。教师指出,木块漂在水面上时,只有一部分浸入水中,叫做漂浮。漂浮在水面上的木块受几个力的作用?它们的关系如何? 学生回答,教师总结物体的浮沉条件并板书:
1、 物体浮沉条件:(浸没)   (1)下沉:F浮<G   (2)上浮:F浮>G   (3)悬浮:F浮=G   (4)漂浮:F浮=G--物体的一部分浸入液体中 教师说明: (1)物体上浮、下沉是运动过程,此时物体受非平衡力作用。下沉的结果是沉到液体底部,上浮的结果是浮出液面,最后漂浮在液面。(2)漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力,在平衡力的作用下静止不动。但漂浮是物体在液面的平衡状态,物体在一部分浸入液体中。悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态,整个物体浸没在液体中。
提问:怎样判断全浸物体的浮沉
在讨论物体的浮沉问题的前提,首先要注意两点:
第一:该物体是浸没在液体中;
第二:该物体只受到重力和浮力的作用下来研究它的物理过程。
判断的方法如下:
⒈利用物体受力情况分析判断物体的浮沉
浸没在液体里的物体若受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力的作用时,由二力平衡条件可知,当F浮=G物时,物体处于静止状态,而且物体可以停留在液体中的任何深度的地方保持静止状态,此时称之为悬浮。若为二力不平衡时,物体的运动状态将会发生改变,当F浮>G物时,物体向上运动,称之为上浮运动;当F浮⒉利用比较液体密度和物体密度大小判断物体的浮沉
因为浸没在液体中的物体V排=V物,F浮=ρ液gV排,G物=ρ物gV物,
(1)、当物体上浮时,有:F浮>G物,即:ρ液gV排>ρ物gV物,∴ρ液>ρ物;
(2)、当物体下沉时,有:F浮(3)、当物体悬浮时,有:F浮=G物,即:ρ液gV排=ρ物gV物,∴ρ液=ρ物,
所以,我们也可以通过比较ρ液与ρ物的大小关系,来判断物体的浮沉。
即:2、实心物体(浸没):ρ液>ρ物,物体上浮;ρ液=ρ液,物体悬浮;ρ液<ρ物,物体下沉。
指出:对于质量分布不均匀的物体,如空心物体,可求出其平均密度,也可以用比较密度的方法判断物体的浮沉。所以,物体浮沉条件的表达式中的物体的密度应理解为平均密度。
提问:正确理解物体的漂浮条件
物体浮在液面上叫做漂浮,其体积一部分在液体中,一部分露出液面。漂浮的物体也叫浮体,
浮体可以静止在液面上,也可以在液面上水平运动,比如轮船。浮体在竖直方向上处相对静止,说明在此方向上,它受到平衡力作用,而浮在液面上的物体只受重力和浮力,所以此时,浮力和重力相等,即F浮=G物。
⒈漂浮物体受两个力作用,重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上,重力和浮力是一对平衡力,所以3、漂浮的条件是:F浮=G物。(ρ液>ρ物)
⒉因为F浮=ρ液gV排,G物=ρ物gV物,F浮=G物,所以ρ液gV排=ρ物gV物,由于V排ρ液>ρ物,当物体的密度小于液体的密度时,物体将浮在液面上。V物=V排+V露。
⒊因为浮体F浮=G物,又由F浮=r液gV排,可知,G物=r液gV排,则,V排=G物/ρ液g从式中可知,对同一物体,V排与r液成反比。即同一物体在密度不同的液体中漂浮时,排开液体的体积与液体的密度成反比,即在密度大的液体里漂浮物体排开液体的体积小,在密度小的液体里漂浮时,排开液体的体积较大。这就是密度计的工作原理,也是轮船在河里和海里航行时吃水深度不同的道理。
提出:悬浮和漂浮的异同
相同点是:这两种状态都是物体受到两个力作用而处于平衡状态,即F浮=G物。
不同点是:⒈排液体积不同。悬浮时,V排=V物;漂浮时,V排????????? ⒉密度不同。悬浮时,ρ物=ρ液,而漂浮是,ρ物<ρ液。
????????? ⒊实际浮力与最大浮力大小不同。悬浮时,全部体积浸在液体中,物体受到的浮力最大;而漂浮时,物体受到的浮力小于它能受到的最大浮力。
????????? ⒋同一物体不可能在同种液体中即悬浮又漂浮。
四、要理解物体上浮、下沉、悬浮以及漂浮的物理过程
⒈物体完全浸在液体中时,浮力是最大值(F浮=ρ液gV排,V排=V物)。当F浮>G物时,物体在重力和浮力的共同作用下,在液体中物体做上浮运动。开始上浮时,整个物体仍然浸没在液体中,浮力大小不变。随着物体在液体中位置不断升高,最终将有一部分物体的体积露出液面,此时若仍为F浮>G物,物体继续上浮。物体露出液面的体积逐渐增大时,浸在液体中的物体体积逐渐减小,F浮就逐渐减小,直到F浮减小到与物体的重力相等时,物体的上浮运动才结束,此时物体处在受力平衡状态(F浮=G物),漂浮在液面上。所以,漂浮是上浮的结果。
⒉当物体的重力大于物体所受的浮力时,物体做下沉运动,下沉到物体全部浸没在液体中,此时F浮达到最大值,如仍为G物>F浮,物体将一直沉到底,这过程中F浮保持不变,直到受到容器底部对它施加了一个向上的支承力为止。此时物体静止在容器底部,三力平衡。如果物体底部与平面紧密结合,则这时F浮=0(这是一种特殊情况)。
⒊悬浮是指物体在液体中即不下沉到底,又不露出液面,可以停留在液面下任何位置的状态,此时F浮=G物。可调节液体的密度和调整物体的重力来满足形成悬浮的条件。
五、浮沉条件的应用
1、轮船:船从河里开到海里,或从海里开到河里,船本身重力不变。因为船是浮体F浮=G,因此,船在海里或河里哪种情况浮起一些,哪种情况下沉一些,取决于液体的密度。轮船的排水量是轮船满载时排开水的质量,根据轮船的排水量可以求出轮船受到的浮力,F浮=G排水=m排水g=G船+G货。
2、潜水艇:潜水艇潜在水中时,V排水=V艇始终不变,则F浮不变。潜水艇的上浮、下潜和悬浮是靠改变自身所受的重力来实现的。
3、气球和飞艇:这些球和艇,充入氢、氦等比空气密度小的气体,靠气囊内的气体密度小于球外空气密度G4、密度计:它是用来测液体密度的仪器。它自身的平均密度比要测量的液体的密度小,所以它可以竖直地漂浮在液体表面。由于它的自身重力一定,由于浮体,F浮=G,因此它在不同的液体中受到的浮力相等,从而可以推出:F浮1=G,F浮2=G,∵F浮1=F浮2,有ρ液1gV排1=
ρ液2gV排2,∴ρ液1/ρ液2=V排2/V排1,即:当ρ液越小,则V排越大,密度计浸入液面下的深度就大些,反之亦然。因此密度计刻度是不均匀的,下密上疏,刻度值是自上而下增加的。
巩固练习:【解题要点】
例1:边长5厘米的正方体,浸没在水中,下表面距水面15厘米处,求出该物体受到的浮力。
分析与解:此题可以用两种方法求解:
方法一:根据浮力产生原因求浮力:F浮=F向上-F向下。
方法二:应用阿基米德原理求浮力:F浮=ρ水gV排,在求解过程中,一定要弄清各物理量的含义及单位。
方法一:由题意可知:下表面距水面深h2=15厘米,上表面距水面h1=10厘米,
解:F浮=F向上-F向下=P2S-P1S=ρ水gh2S-ρ水gh1S
?????????? =ρ水gS(h2-h1)=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×(5×10-2米)2×(5×10-2米)
?????????? =9.8×103千克/米3×1.25×10-4米3=1.225牛
方法二:根据阿基米德原理:
F浮=ρ水gV排=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×(5×10-2)3米3=1.225牛
答:该物体受到的浮力大小为1.225牛顿。
点评:在求解物理计算题时,一定要写清物理公式,带原始数据的国际单位,最后要写清答的内容。一题多解,是今后做题常会遇到的,通过此题,我们已经总结出了求浮力的两种方法。
例2:体积是0.002米3的铝块,当它的一半体积浸没在水中时,铝块受到的浮力是多少牛?
当它全部浸入酒精中时,受到的浮力又是多大?(ρ酒=0.8×103千克/米3,ρ铝=2.7×103千克/米3,g取10牛/千克)
分析与解:此题是应用阿基米德原理求浮力,因此,在应用该原理解题时,一定要注意,公式中的r是液体的密度而不是物体的密度;V是排开液体的体积,而不是物体的体积。
?解:F浮1=ρ水gV排1=1.0×103千克/米3×10牛/千克×1/2×0.002米3=10牛
?????F浮2=ρ酒gV排2=0.8×103千克/米3×10牛/千克×0.002米3=16牛
答:铝块在水和酒精中受到的浮力分别是10牛和16牛。
例3:体积相同的铁球、铝块和木块,浸在液体中的情况如图3所示,则比较它们受到的浮力(? )
?A.铁球受到的浮力最大???????B.铝块受到的浮力最大
?C.木块受到的浮力最大?????? D.它们受到的浮力一样大
?分析与解:根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体受到浮力大小由两个因素决定,一是液体的密度ρ液,二是排开液体的体积V排。铁球、铝块、木块浸在同一种液体中,ρ液相同,且它们的体积相同,全部浸没在液体中V排=V物,因此它们排开液体的体积相同,所以铁球、铝块、木块受到的浮力一样大。正确答案应为“D”。
三、布置作业:   1. 完成本节课文练习题。   2.思考题:
?板书设计:第三节 浮 力   一、浮 力
1、从水里浮上来的物体和浮在水面上的物体、浸没在水中的物体、沉到水底的物体都受到浮力。浸在任何液体中的物体,都受到液体对它竖直向上的浮力
2、弹簧秤法求浮力:F浮=G-F拉 二、阿基米德原理
1、物体浸入水(液体)中的体积等于物体排开水(液体)的体积
2、内容:浸入液体里的物体受到向上的浮力;浮力的大小等于排开的液体受到的重力。这就是阿基米德原理
表达式: F浮=G排液=ρ液gV排
三、浮力产生的原因 1.什么是浮力:浸在液体中的物体受到的液体向上托的力叫做浮力
2、浮力产生的原因   (1)液体对物体向上和向下的压力差就是液体对物体的浮力 即:F浮=F向上-F向下   (2)物体在气体中也受到浮力。
四、物体浮沉的条件 1、 物体浮沉条件:(浸没)   (1)下沉:F浮<G (2)上浮:F浮>G (3)悬浮:F浮=G 2、实心物体(浸没):(1)、ρ液>ρ物,物体上浮;(2)、ρ液=ρ液,物体悬浮;
(3)、ρ液<ρ物,物体下沉。
3、漂浮的条件是:F浮=G物。(ρ液>ρ物)
五、浮沉条件的应用
1、轮船:轮船的排水量是轮船满载时排开水的质量 F浮=G排水=m排水g=G船+G货。
2、潜水艇:潜水艇的上浮、下潜和悬浮是靠改变自身所受的重力来实现的。
3、气球和飞艇:气球和飞艇上升和下降靠改变自身所受的体积来实现的
4、密度计:它是用来测液体密度的仪器。在不同的液体中受到的浮力相等密度计刻度是不均匀的,下密上疏,刻度值是自上而下增加的。
教学效果分析:
幻灯资料:
问题:(1)、为什么重力相等的铁块和木块放在水中时,木块浮在水面而铁块下沉?
(2)、为什么铁钉在水中下沉而铁制的轮船可以浮在水面?
(3)、为什么潜水艇能潜入水下航行,节日放飞的气球可以升到空中,金鱼可以轻盈地在水中上下游动?
(4)、曹冲称象故事应用什么知识?
例1:边长5厘米的正方体,浸没在水中,下表面距水面15厘米处,求出该物体受到的浮力。
例2:体积是0.002米3的铝块,当它的一半体积浸没在水中时,铝块受到的浮力是多少牛?当它全部浸入酒精中时,受到的浮力又是多大?(ρ酒=0.8×103千克/米3,ρ铝=2.7×103千克/米3,g取10牛/千克)
例3:体积相同的铁球、铝块和木块,浸在液体中的情况如图3所示,则比较它们受到的浮力(? )
A.铁球受到的浮力最大???????
B.铝块受到的浮力最大
C.木块受到的浮力最大??????
D.它们受到的浮力一样大
每 课 必 记
课 题
1.5 水的浮力
日 期
2003.10




1、确认水及其他的液体对浸入其内的物体都会产生浮力的作用,确认空气也有浮力。
2、能通过实验方法,探究浮力大小跟哪些因素有关,并概括出阿基米德原理。
3、能用测力计测量浮力,能用阿基米德原理计算浮力。
4、能用力和运动的关系推导出物体在液体中浮沉的条件,并会用物体的浮沉条件解释有关现象和解决简单的实际问题。






物理知识得出的公式比较多,一多学生就感觉摸不到头脑,所以,在教学过程中对公式代表的字母含义要一直强调,先中文再字母的方式。
在得出阿基米德定理的时候,按照科学探究的步骤进行渗透。
对于物体在水中的状态,漂浮,悬浮,下沉等字的规范表达要强调。
实验比较多,引导学生进行实验思考非常重要,如实验的目的,为什么要这样做等等。
密度计的原理应该让学生自己摸索出来,这样对前面的知识也是种巩固。
资源收集
这一节的教学思路基本上按照教参上的来,对于实验可以尽量的用更贴近生活的材料来做,比如用矿泉水瓶钻三个洞代替那个实验室里的仪器。
另外用课件动态的来分析物体的沉浮也不错。
教 、学 预 设
调 控 对 策
一、浮力的存在和测量
1、液体的浮力。
船能浮在水面上,但有时候确会沉入大海呢?有些人游泳会淹死,而有些人确可以在死海上看书呢?(除了游泳的技巧)
生:有浮力的作用,死海的浮力更大。
【实验】P20,水的浮力是水对浸入其内的物体向上托的力。
得出:※在水中会上浮的物体受到水的浮力。
【实验】p21,图1-41,先用手托一下悬挂在空气中的物块,使测力计的读数变小。(物块受到手对它向上的托力);将物块浸没在水下,测力计的读数也变小。(水对物块有一个向上托的力)
这个向上托的力就是浮力,得出:※在水中会下沉的物体也受到向上的浮力。F浮=F-F‘。(条件:物体在水中会下沉)
推广:所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个向上的浮力。
2、气体的浮力。
气体对进入其内的物体是否也有浮力呢?有什么事实可以说明气体对物体也有浮力呢?(热气球、烟上升等等)
【实验】P21图1-42,问学生该怎么做才能证实气体浮力的存在。
(现在状态下,打气针还没有完全插入排球的气孔,排球不会漏气)
把打气针插入,气会从排球跑到气球里面,可以得出什么?
(杠杆左边的质量不变,但由于排球里的气体压强大,传到了气球里面,这样排开大气的体积增加了,浮力也增加了,所以杠杆失去了平衡。)
得出:※气体也会产生向上的浮力。
二、阿基米德原理。
既然气体和液体都会对浸入其内的物体产生向上的浮力,但浮力的大小究竟和哪些因素有关呢?【提出问题】
当人躺在浴缸的水中时,人会有什么感觉?水发生了什么变化?(人会有一种变轻了的感觉。浴缸的水面会上升。)
人为什么会变轻?水面为什么会上升?(人变轻是因为人受到水的浮力。水面上升是因为人浸入水中后,排开了一部分水。)
那么,你认为浮力的大小可能跟什么因素有关?(物体所排开水的多少)【建立假设】
【实验】P22图1-43,将物体逐渐浸入水中时,物块排开水的体积逐渐增多,测力计的读数逐渐变小,浮力逐渐增大。
结论:物体受到的浮力跟物体排开水的多少有关,排开的水越多,浮力越大。
那么,如何定量的证实这个结论呢?【设计实验】
要测量浮力的大小,还要测量物体排开水的多少(体积)。如何测?
利用图1-44的实验器材,讨论:如何利用这些器材进行实验?怎么样安排实验的步骤?应当设计怎样的实验数据记录表?(然后交流讨论,给出实验步骤。)
【实验步骤,收集证据】
(1)在溢杯中盛满水,将小烧杯放在溢杯的出水口下;
(2)将物块悬挂在测力计上,用测力计测出物块的重G;
(3)将物块浸没在溢杯的水中,读出测力计的读数F;
(4)将溢杯溢出的水注入量筒内,测出它的体积V排水;
(5)将上述数据填入下面的实验数据登记表内。
物块的重
G
物块浸入水中后测力计的读数F
物块排开水的体积V排水
物块受到水的浮力
F浮=G-F
物块排开的水受到的重力
【得出结论】F浮=G排水 【推广】F浮=G排液
阿基米德定理:浸在液体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力,即F浮=G排液。
同样,阿基米德定理可以推广到气体上面。(学生描述)
三、阿基米德原理的理解和运用。
1、对阿基米德定理这个公式的理解应注意:
(1)公式中是液体的密度,而不是浸入液体的物体的密度。
(2)公式中是浸入液体时,排开液体的体积。物体完全浸入,;物体部分浸入,。
(3)浮力只跟物体排开的液体受到的重力有关,而与其他因素无直接关系。※与物体浸入液体的深度无关:把物体压入水中,感觉浮力变大,这时候是从水面压入水下,当完全浸入后,就不会感觉到更吃力了,用物块挂在测力计下的实验来说明;※与物体的形状无关:用橡皮泥变形挂在测力计下的实验来补充说明。
2、用阿基米德原理进行计算。(注意计算过程中单位要统一)
1.关于浸在液体里的物体所受的浮力,下列说法中不正确的是 [ ]    A.浮力的方向竖直向上; B.浮力的施力物一定是水;    C.浮力的大小与排开液体的质量成正比;    D.实心的铁球也能浮在液面上.
  2.用手将一个木球放入水中某一深度后,松开手,木球上浮,在木球未露出水面的时候,下列说法中正确的是……………………………… [ ]    A.木球所受的重力、浮力都不变;    B.木球所受的重力不变,浮力变大;    C.木球所受的重力、浮力都变小;    D.木球所受的重力不变、浮力逐渐变小.
  3.三个体积相同的立方体a、b、c分别浮在同种液体的液面上,如图所示,若它们所受的浮力分别为Fa、Fb、Fc,则这三个力由小到大的顺序是______<______<______;物体的质量是ma、mb、mc;则这三个质量由小到大的顺序是______<______<______.
4.酒精的密度是0.8×103千克/米3,把体积为500厘米3的铁块浸没在酒精中,它受到的浮力是______牛.
5、一个体积为1000厘米3的物体浮在液面上,受到的浮力大小为4.9牛,画出这个物体的受力示意图,并求出这个物体的密度,这个物体是什么材料做的?
四、物体沉浮条件。
【实验】观察得出,一只上浮出水面,一只下沉到水底,一只悬浮在水中
问:既然浸入液体中的物体都会受到液体向上的浮力,为什么有的物体在液体中会上浮,有的物体在液体中会下沉,有的能够静止在液体内部呢?
原因:三只球所受到的重力不同,如果全部浸入受到水的浮力相同。根据力和运动关系: F浮F浮>G 上浮
F浮=G 悬浮或漂浮
注意:上浮和下沉都是不稳定状态,上浮的物体最终会浮出液面,而处于漂浮状态;下沉的物体最终则会沉到液底处于静止状态。漂浮和悬浮时,物体都是受到两个力而处于平衡状态。 (沉到水底:F浮+F支持力=G)
问:知道了物体沉浮的条件,那你平时常见到哪些物体在水中会上浮?下沉?
(木头上浮,石块在水中下沉)
问:你能不能根据木头、石头和水的密度大小关系,猜测物体在液体中的沉浮跟物质密度之间的关系呢?(密度比液体小的上浮,密度比液体大的下沉)
问:那一样的呢?(悬浮或漂浮)
学生讨论引出:
(物体是实心
时适用)
举例生活中大量的例子并相互作出解释: 如:煮汤圆和泄漏的石油
五、物体浮沉条件的应用。
1、密度计
把模拟密度计分别放入水中和盐水中,问:为什么将吸管放入不同的液体中,液面所对的位置会不同?(因为不同的液体密度不同,受到的浮力也不同)
注意:密度计的下端装有铅丸或水银;密度计上所标的数值是纯数,这个纯数代表被测液体的密度与水的密度的比值。(下大上小,刻度不均匀)
2、关于轮船
【实验】问:捏成一团的橡皮泥会沉入水底,而做成空心的橡皮泥却为什么会漂浮在水面?
做成空心的目的是调节浮力和重力的关系,即把橡皮泥做成空心,它受到的重力没有改变,而因为空心的橡皮泥可以排开更多的液体,获得更大的浮力,从而使橡皮泥漂在液面。
轮船也是如此,Titanic的沉没,进水。(p27阅读)
有多条载重线(吃水线),因为浮力的大小不仅与船只排开水的体积有关,而且和水的密度有关。
3、关于潜水艇
【实验】注意观察:当注射器将气体压入玻璃球时,或将球内的气体吸出时,玻璃球内的水量和玻璃球沉浮的状态。
当注射器将气体压入玻璃球时,球内的水量减少,球(和球内的水)受到的重力变小,一旦重力小于浮力,球将上浮;反之,当注射器将球内的气体吸出时,球内的水量增多,球(和球内的水)受到的重力变大,一旦重力大于浮力,球将下沉。
【课件演示】潜水艇的结构和沉浮原理。
六、浮力小结
七、课后练习








浮力的利用教案示例之一

(一)教材:人教版九年义务教育初中物理第一册
(二)教学要求
1.知道利用浮力使物体上浮、下沉、悬浮或漂浮的原理。
2.知道轮船、气球、气艇、潜水艇的浮沉原理。
(三)教具:铁块、木块、废牙膏皮、玻璃水槽、水、自制潜水艇模型(12-11小实验)。
(四)教学过程:
一、复习提问:
1.浮在水面上的木块没入水中部分的体积是50厘米3,它在水面上的体积是25厘米3。求:它受到的浮力多大?它的质量多大?木块的密度是多大?(出示小黑板,并画有图12-5示意图)
?
要求每个学生在练习本上演算。由一名学生板演。演算完毕,教师讲评。
2.物体的浮沉条件是什么?
物体浸没在液体中:下沉,F浮G物;悬浮,F浮=G物。物体漂浮在液面上的条件是:F浮=G物。
追问并演示:实心铁块在水中下沉,木块在水中上浮,试比较铁和木块与水密度的关系。
教师启发学生答出:
铁块浸没在水中下沉,
∴F浮G排水ρ水·g·V排<ρ铁·g·V铁。
∵铁块浸没水中,V排=V铁,∴实心铁块的密度大于水的密度,铁块下沉。
同理可得出,ρ木<ρ水,木块浸没于水中,木块重比它排开的同体积的水重小,木块在水里受到的浮力大于木块重,所以上浮。最后浮出水面,漂浮在水面上。
二、进行新课
1.新课引入
提问:实心铁块密度大于水的密度,下沉。可否让密度比水大的铁块在水中上浮或漂浮在水面?
启发学生回答:轮船是钢板焊成的,采用空心的办法,使物体的密度小于水,它就可以浮在水面。
演示:把卷紧的牙膏皮放入水中,放手后可观察到它下沉。空心的牙膏皮能漂浮在水面上。 小结并板书: “三、浮力的利用
1.采用“空心”的办法增大可以利用的浮力”
问:用树干挖空制成的独木舟的好处是什么?看课本图12-9。
答:减小重力,可以多装货物,增大了可利用的浮力。
2.轮船
①问:轮船为什么能浮在水面?
学生答出:采用了把它做成空心的办法,使它能够排开更多的水,增大浮力,使轮船能漂浮在水面上。
②介绍轮船的大小用排水量表示。
排水量:轮船满载时排开的水的质量。
以上两问题、边讲边板书。
板书:
“2.轮船:
①把密度大于水的钢铁制成空心的轮船,使它排开更多的水而浮在水面上。
②排水量:轮船满载时排开的水的质量。单位是吨。”
③计算课本P12-8轮船一段中的问题。
学生板演,其他学生自己演算,教师讲评。
④轮船从河水驶入海里,它受到的浮力大小有无改变?它的排水量是否改变?
学生回答,教师小结:轮船从河水驶入海里,因为它是漂浮状态,所受浮力大小等于船重,因此受到的浮力大小不改变。它的排水量也是不变的。追问:轮船从河水驶入海里是浮起一些还是沉下一些?
答:轮船将浮起一些。轮船从河水驶入海水里,它受到的浮力不变,即排开的河水重和海水重相同。但海水密度大于河水密度,因此,轮船排开海水的体积小于它排开河水的体积,所以轮船将浮起一些。
3.潜水艇:
问:采用什么方法可以使潜水艇下潜、悬浮在水中或浮出水面?
演示:潜水艇小实验,简介装置,进行演示。
看课本图12-13,图12-14。重点观察潜水艇的水舱及水舱中水的多少对潜水艇浮沉的影响。
学生回答、教师小结:
“下潜”:向潜水艇水舱中充水,潜水艇逐渐加重,潜水艇重大于它受到的浮力,就逐渐潜入水中。
“悬浮”:当水舱中充满水时,潜水艇重等于浮力,潜水艇可以悬浮在水中。
“浮出水面”:用压缩空气将水舱中的水排出一部分,潜水艇变轻,潜水艇重小于它受到的浮力,从而浮出水面。
板书:3.潜水艇:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重来实现的。
4.气球和气艇:
看课本图12-15,图12-16,并阅读课文。
问:节日气球、热气球、飞艇,其体内充的是什么气体?这种气体的密度比空气的密度大还是小?它为什么能够升空? 答:节日气球或携带气象仪器的高空探测气球里充的是氢气或氦气;热气球充的是被燃烧器烧热而体积膨胀的热空气;飞艇中充的是氢气或氦气。这些气体的密度比空气的密度小。由于气球或飞艇的总重小于气囊排开的空气重,即重力小于浮力,气球和飞艇就能上升。当上升到一定高度,由于越高空气密度越小,它受到的浮力变小,浮力等于重力时,它就不再上升,停留在这个高度。请你想一想,如果这是个载人的带吊篮的气球,为了使乘客返回地面,你打算采用什么办法?
板书:4.气球和飞艇,体内充有密度小于空气的气体(氢、氦、热空气)。
三、总结本节学到的重点知识。
四、布置作业:本节课文后的练习第1、2、3、4、5题。
?
浮力的利用教案示例之二

(一)教材:人教版九年义务教育初中物理第一册
(二)教学要求:
1.理解调节物体所受的重力与浮力的关系,可以增大可利用的浮力。
2.知道轮船潜水艇、气球、飞艇的工作原理。
(三)教具:形状、体积相同的铁块、木块各一个,卷成一团的废牙膏皮(底部已剪去),橡皮泥,玻璃水槽2个,自制潜水艇模型,潜水艇挂图。
(四)教学过程
一、复习提问
演示:先让学生注意铁块、木块体积相同,而材料不同,然后把铁块、木块一同浸没水中,同时放手,让学生观察。
依次提出下列问题,让学生回答,教师小结。
1.浸没在水中的木块、铁块,各受到什么力的作用?为什么一个浮起,一个沉下?
2.浸没在水中的木块、铁块受到的浮力相等不相等?为什么?受到的重力相等不相等?为什么?
3.木块、铁块的体积相等,为什么受到的重力不相等?(引导学生认识是因为密度不相等)
小结:像铁块、木块这些实心的物体,有的密度比水大,有的密度比水小,把它们浸没在水里密度比水大的,下沉;密度比水小的,上浮:如果物体的密度跟水一样,它将怎样呢?
二、讲新课
将橡皮泥、废牙膏(铝的)分别放在2个玻璃水槽旁。
教师讲:橡皮泥、铝的密度都比水大,能不能使密度比水大的橡皮泥、牙膏皮浮在水面上?
(找2名学生分别做这2个实验,并让他们每个人试着说明自己采用的办法为什么能达到要求。然后,教师就着做成船形的橡皮泥、空心的牙膏皮小结。) 小结:密度比水大的物质,做成空心,就可以浮在水面上。这时,这个物体受到的重力虽然没变,但它排开水的体积增大了,受到的浮力增大了。 边讲边板书: 三、浮力的应用
1.采用“空心”的办法能增大可以利用的浮力
教师讲:密度小于水的物质,像木材,做成独木舟——“空心”,能增大可以利用的浮力,运送更多的人和货物。密度大于水的物质,像橡皮泥、铝,做成空心,也能调节它受到的重力和浮力的关系,使它下沉、悬浮或漂浮。现在看看技术上怎样利用这个道理。先看看轮船。
问:轮船是钢铁做的。钢铁的密度比水大还是比水小?轮船为什么能浮在水面上呢?
(根据学生的回答,边小结边板书。)
2.浮力的利用
(1)轮船 用空心办法,增大体积,增大受到的浮力。
问:如果一只轮船,它本身和装的货物总重100000牛,它受到的浮力多少牛?它排开的水重多少牛?它排开的水的质量是多少吨?(简单交代什么叫排水量)
讨论:这只船如果从河水驶入海里,它受到的浮力变不变?它排开的水的体积变不变?它是沉下一些,还是浮起一些?为什么?
(2)潜水艇
演示:潜水艇挂图,潜水艇模型。(边讲解边板书) 用改变水舱中水量的办法,使潜水艇受到的重力大于、等于或小于受到的浮力来实现下潜、悬浮、上浮。 (3)气球和气艇(让学生看课文而后问学生) 问:气球、气艇采用了什么办法使它能够受到空气的浮力而升空呢?(根据学生的回答板书) 用充密度小于空气的气体的办法,使它受到的浮力大于重力而升空。 讨论:要使充了氢气、升到空中的气球落回地面,你们能想出什么办法?要使热气球落回地面,有什么办法?
三、小结(略)
四、布置作业(略)
?
浮力注意事项
浮力的本质:物体上下表面所受到的压力差。F浮=F下-F上
物体在液体中的浮力大小同物体重力的关系
下沉
悬浮
漂浮
FF=G
F=G
注意同物体浸没在液体中的情况分别开:
下沉
悬浮
上升(至漂浮)
FF=G
F>G
1,一物体悬浮在某种液体中,物体重量为40牛,其下表面所受到液体的压力为60牛,那么物体的上表面所受到液体的压力为多大?
2,一物体浸没在某种液体中,下端通过一细绳连接在容器底部,已知物体重量为40牛,绳子拉力为10牛,物体下表面所受液体压力为60牛,那么物体上表面所受液体压力为多大?
物体所受浮力大小的计算
可以通过二力的合力来计算(也就是重力,浮力,拉力之间的关系)
如:弹簧秤下一重物(物体密度大于水的密度)在其完全浸没入水中之前,弹簧秤的读数变化情况是:     物体所受浮力大小的变化情况是: 在物体浸没如水中之后呢?
弹簧秤下一重物浸没在某种液体中,物体重50牛,弹簧秤示数为20牛,物体所受浮力为
假如此时物体上表面所受压力为10牛,则下表面所受压力为 .
通过公式F浮=ρgV排计算和判断
一木块B上放一小铁块A漂浮在水面上,此时木块所受浮力为F1液面高度为H1,现将小铁块掉在木块下方放入水中(铁块未与容器底接触)此时木块所受浮力为F2液面高度为H2,试比较F1与F2的大小H1与H2的大小。
1.如图所示,质量相同的铅块、铁块和铝块,浸没在水中,则:  [  ]    A.所受的浮力相同  B.铅块受到的浮力大  C.铁块受到的浮力大  D.铝块受到的浮力大
如图,柱状容器底面积为600厘米2,内装某种液体,现将一边长20厘米的正方体木块放入,木块 静止时有1/4露出液面且液体未溢出,液体对容器底的压强较未放木块前增加了800帕(g=10牛/千克),求:
(1)液体的密度
(2)木块的密度
(3)在木块上压一个体积为400厘米3的合金块时,木块恰好没入液体中求合金块的密度.
浮在水面上的木块, 露出水面的体积是3/5, 若将木块全部压入水中, 至少施加0.588牛顿的压力, 则此木块的体积是 ?????? 米3, 木块的密度是 ??????? 千克/米3.
体积相同的铜块和木块,将它们浸没在水中后放手,则木块上浮、铜块下沉,在木块露出水面前(假定铜块并未沉至水底)( ) A 木块和铜块受的浮力一样大; B 木块比铜块受的浮力大; C 木块比铜块受的浮力小; D 条件不够,无法判断它们受的浮力的大小关系。
浮在水面上的物体,露出水面的体积为总体积的2/5,则物体的密度为( ) A 1.0×103千克/米3 B 0.6×103千克/米3 C 0.4×103千克/米3 D 0.2×103千克/米3
《物体浮沉的条件》教学设计2
课前准备:
学生器材:两人一组,每组桌上体积一样的木块,铁块各一个,矿泉水瓶做成的圆柱形小水槽,鹌鹑蛋,少量清水,细盐若干,一次性小碗一个(放盐),塑料小勺一个(舀盐),白纸一张,一次性筷子一只,彩色橡皮筋四根,橡皮泥一块,小方巾一块(擦水)。
教师器材:3个同体积不同颜色、装有不同质量沙的乒乓球,大量清水,圆柱形塑料水槽一个,托盘天平一台
激趣引入
多媒体展示:图片:龙泉窑粉青釉双鱼洗(元)
师:请大家猜一猜:这是什么?
生很感兴趣,纷纷乱猜是盘子什么的。
师:这是古代用来洗涤毛笔的器具。
生很惊讶。
师:在1000多年前,欧洲的王室都要用上千克的黄金白银来做个托座,放置龙泉青瓷碗,可见他们喜欢的程度。
那你们知道这么珍贵的文物是从哪里找到的吗?
生:地下挖出来的。
师:错了。这是1976年,在韩国附近的海底,发现的一艘中国元代的沉船上找到的。温州是当时龙泉窑瓷器的唯一的出海口。因此,这艘沉船最大的可能就是一艘从温州出发的商船。当时,工作人员打捞出近万件龙泉窑瓷器。
那你们想不想知道怎么让沉在海底的船浮起来呢?
生:想。
师:好。今天我们就一起来寻找答案。
多媒体展示:第五节 浮力(3)
同时板书:第五节 浮力(3)
师:今天我在你们的桌子上放了很多好玩的东西,你们看看有什么不认识的吗?
多媒体展示:学生桌上所有器材的实物图片
师:现在我们就来玩一玩:请你们把桌上的一些物体分别放入水中,看看会有什么现象?
多媒体展示:玩一玩:把桌上的一些物体分别放入水中,会看到什么现象?
生体验浮力:有些物体会浮在水面上,有些物体会沉在水底。
师:我们已经知道,浸在水中的物体会受到水对它的什么力的作用?
生:浮力。
师:它的方向如何?
生:向上。
(师边说边画浸在水中的物体受浮力的示意图)
师:如果我们想知道物体受到的浮力,该用哪个公式去计算呢?
生:F浮=G排液=ρ液gV排液
(师边听边板书:F浮=G排液=ρ液gV排液)
师:很好。公式中的ρ液代表什么呢?
生:液体的密度。
师指着刚才画的图:V排液呢?
师边画图边补充说明:如果物体完全浸入,V排液=V物;如果有一部分浮在水面上,V排液就是物体浸在水中的这部分体积,这就是我们上节课学的阿基米德原理。
师补充板书:阿基米德原理(写在公式前面)
师:浸在水中的物体除了受到浮力,还受到其它力的作用吗?
生:还有重力。
师:重力的方向如何啊?
生:竖直向下。
(师边说边继续画浸在水中的物体受重力的示意图)
新课教学
探究:物体的浮沉条件
师:好。我们继续来做刚才的实验。请大家把木块和铁块整个按进水中,然后放手,看看现象有何不同?
多媒体展示:看一看:如果你们把桌上的物体整个按进水中后,现象有何不同?
生观察:有些物体会浮上来,有些物体会沉下去。
师:为什么有些物体会浮上来,有些物体会沉下去呢?
(学生回答时,师要求其他同学把他们的猜想写在白纸上。)
生猜想1:铁块重些,木块轻些。
生猜想2:铁块的密度大些,木块的小些。
------
师:非常不错。大家提的都有可能。那么,物体的浮沉究竟和什么有关呢?我们就通过实验好好地探究一下。
多媒体展示:探究一:物体的浮沉条件
师:我们先来验证同学们的第一个猜想:与物体的重力有关。请大家在纸上作个记号。可我们刚才说了,物体在水中,除了受到重力还受到什么力?
生:浮力。
师:我们知道
师:所以确切的说可能与物体受到的重力和浮力(师故意停顿,让生补充完整)有关。
多媒体展示:猜想:可能与物体受到的重力和浮力有关。
师:我这里给大家设计了一个实验。我们来做做看。
师介绍实验装置:一个装了水的圆柱形水槽,3个表面看上去一模一样的乒乓球。
多媒体展示:讲台上一个装了水的圆柱形水槽,3个表面看上去一模一样的乒乓球,一台托盘天平的实物照片。
师演示:把3个表面看上去一模一样的乒乓球先后完全放入同一个装有清水的圆柱形塑料水槽。第一个下沉,第二个上浮,第三个悬浮。
生很惊奇看到它们的浮沉状态不一样。
师:很奇怪吧。有愿意上来为大家揭开这个谜底啊?
生上来掂量一下,会发现上浮和下沉乒乓球的重力不同。
(同时让学生边说边把乒乓球放进水中,给大家演示)
生:这个重力小点会上浮。演示:上浮。
生:这个重力大点会下沉。演示:下沉。
但悬浮和下沉的乒乓球重力差别很小,学生可能会搞错。
师提醒:这两个乒乓球受到的重力一样吗?
生迷惑。说不出来。
师:你可以利用讲台桌上的器材做个简单的实验,很快的比较出谁的重力大谁的重力小吗?
(同时要求其他同学看着实物照片帮忙找)
师:现在我们知道3个乒乓球的受到的重力不一样,那它们完全浸在水中时受到的浮力一样吗?
生:一样。
生:不一样。
师:请说“一样”的学生来告诉大家原因好吗?
生:它们完全浸在水中时,V排液一样,ρ液也一样,所以F浮就一样。
(生如果回答不出来,师可以提示黑板上的计算浮力的公式。)
师边演示边问:好。经过这位同学的勇敢尝试,现在谁来告诉大家为什么这个乒乓球会上浮呢?(板书:上浮:)
(如果讲不出来,可以提示一下黑板上的受力示意图)
生: F浮>G物
师形象地补充:重力就好象地球的一只手,把乒乓球往下拉,浮力就好象水的一只手,把乒乓球往上托。(可适当地用手势配合)把乒乓球完全放入水中的时候,它们就开始拔河。如果水的力气比地球大,乒乓球就听水的话,乖乖地上浮。(接着板书:F浮>G物)
师继续边演示边问:哪位富有想象力的同学也能形象地给大家解释解释为什么这个乒乓球会下沉呢?(板书:下沉:)
生回答。
(师接着板书:F浮师:那么如果地球和水势均力敌呢?
生:既不上浮也不下沉。
师再次演示悬浮,并说明这种状态叫“悬浮”。(可以停留在水中的任何地方)
(板书:悬浮:)
师:哪位同学能告诉我此时浮力和重力的关系啊?
生:F浮=G物
(师接着板书:F浮=G物)
师:这就是我们要探究的物体的浮沉条件。
(总结板书:一、物体的浮沉条件)
师:你们刚才是怎么做才明显地看到物体上浮,还是下沉的呢?
生:把物体按进水里。
师:所以我们还必须给物体的浮沉条件加个前提,那就是
(接着板书:全部浸入)
探究:判断实心物体浮沉的方法
情况一:如果学生没有提出与密度有关的猜想。
师:现在我们再回到刚才做的实验。没有放入水中之前,你们能不能判断,木块和铁块在水里,它们会浮上来还是会沉下去?
生:能。
生:木块浮上来,铁块沉下去。
师:有哪位勇敢的同学能告诉大家你的理由呢?
生:密度不同。木块的密度比水大,铁块的密度比水小。
师:那我们是不是可以以此来探究一下判断物体浮沉的其它方法呢?
多媒体展示:探究二:判断物体浮沉的其它方法
师:你们觉得物体的密度和它所浸入的液体密度有什么关系?
生:密度比液体小的上浮,密度比液体大的下沉。
多媒体展示:猜想:物体完全浸入液体时,密度比液体小的会上浮,密度比液体大的会下沉。
情况二:如果原来有学生提出与密度有关的猜想。
师:可见我们可以通过比较物体所受浮力和重力的大小来判断物体的浮沉情况。除此之外,还有其他的判断方法吗?
多媒体展示:探究二:判断物体浮沉的其它方法
师:刚才我们不是还有第二个猜想吗?是什么呀?
生:物体的浮沉与密度有关。
师:确切地说,你们觉得物体的密度和它所浸入的液体密度有什么关系?
生:密度比液体小的上浮,密度比液体大的下沉。
多媒体展示:猜想:物体完全浸入液体时,密度比液体小的会上浮,密度比液体大的会下沉。
师:好。我们也通过实验来验证。同学们把鹌鹑蛋放进水里,上浮还是下沉?
生:下沉。
师:能不能让鹌鹑蛋浮上来?
生讨论一分钟。
师:请大家利用桌上现有的器材想想办法。
生讨论一分钟。
生:在水里加盐,改变水的密度。
师:好。既然有同学想出了办法,我们就来试一试。让下沉的鹌鹑蛋悬浮,或者干脆让它浮上来。
多媒体展示:分组实验:第一、三大组做鹌鹑蛋的悬浮,第二、四大组做鹌鹑蛋的上浮。
(事先说明:时间4分钟,有些小组会很顺利,有些小组会遇到困难。大家不要着急。做得起来的找结论,做不起来的找原因)
结果:大部分鹌鹑蛋上浮的实验成功,小部分鹌鹑蛋悬浮的实验成功。
师:请上浮实验成功的同学说说你是怎么做的?
(师板书:上浮:)
生:加盐。增加水的密度。
师:加到什么程度鹌鹑蛋会上浮?
生:盐水的密度大于鹌鹑蛋的密度。
师:可见怎样可以判断物体在某种液体中会上浮?
生回答。
(师接着板书:ρ液>ρ物)
师:那刚开始时鹌鹑蛋为什么会下沉呢?
生回答。
(师板书:下沉:ρ液<ρ物)
师:那有没有人做成功“悬浮”啊?
生自豪地展示“悬浮”。
师表扬,真不错,因为难度很大。
师:你能说明鹌鹑蛋和盐水的密度关系吗?
生回答。
(师板书:悬浮:ρ液=ρ物)
师质疑:按照我们做的实验,密度比水大的物体在水中会下沉。铁的密度比水大,可是轮船也是用铁做的,为什么不会下沉?
生讨论:轮船和铁块有何不同?
生:它是空心的。
师添加前提
(板书:二、判断实心物体浮沉的方法)
漂浮
师:现在我们把木块再次按进盐水中,放手后,大家注意观察,木块最后会怎样?
生:浮在水面上。
师:我们把物体在液体中的这种状态叫“漂浮”。
(板书:漂浮)
师:哪位同学能告诉大家,物体在“漂浮”时受到的浮力和重力的关系如何?
生:F浮>G物
生:F浮=G物
师:你们支持哪一方呢?
生回答。
师:好。请陈述你支持他的理由。大家给他掌声鼓励一下。
(生若说不出来,师可以提示一下二力平衡的条件)
生:在水面是静止的,根据二力平衡,F浮=G物
(补充板书: F浮=G物)
师:学到这里,我看到有的同学脸上露出很疑惑的表情。他们的脑子里正冒出一个问号。
多媒体展示:问号。物体在水中“悬浮”和“漂浮”时,都是F浮=G物,它们一样吗?
师:有哪位聪明的同学能解决他们的疑惑呢?
生:不一样。“悬浮”时物体整个在水中,“漂浮”时物体只有一部分在水中。
师:如果物体是实心的,“悬浮”和“漂浮”时与液体密度关系一样吗?
生:不一样。“悬浮”ρ液=ρ物时,“漂浮”时ρ液>ρ物。
(若学生不能回答,师提示:物体“漂浮”前处在怎样的运动状态?
生:上浮。
师:“上浮”时,物体和液体的密度什么关系?
生:ρ液>ρ物
师:当物体静止时,物体的密度有没有变?
生:没有。
师:液体的密度呢?
生:没有。
师:所以?
生:还是ρ液>ρ物
(师补充板书:漂浮:ρ液>ρ物)
三、巩固练习:
1. 煮饺子现象
多媒体展示:图片。饺子"五环"
师:同学们能看出这是什么图案吗?
生很感兴趣:奥运五环。
师:不错。我们中国在这次雅典奥运会上拿了多少金牌啊?
生:32枚。
师:是啊。远远超过了俄罗斯的27枚,离第一名美国只差少了3枚,作为一名中国人,我真的觉得挺自豪的。这是7月27日下午,国家体育总局训练局的厨师们为即将出征的体操健儿精心准备的。有没有细心的同学看出这个奥运五环是用什么摆成的?
生:饺子。
师:观察的真仔细。俗话说“送行的饺子,接风的面。” 在座的有哪位同学会烧饺子啊?
师:你能告诉同学们,你怎么知道饺子烧熟了?
生:浮起来。
师:你能用今天学过的知识说说为什么原来沉在锅底的饺子会浮起来吗?
多媒体展示:为什么原来沉在锅底的饺子会浮起来呢?
生:体积变大,浮力变大,大于饺子受到的重力,饺子就浮起来了。
学生讨论,用浮沉的条件来解释生活中的大量有关浮沉事件。
师:还有其他同学能用物体浮沉的条件来解释你身边的例子吗?
多媒体展示:身边的科学:你能用物体浮沉的条件来解释你在生活中看到的现象吗?
(生若举不出来,师提一下喝汤时上面的油为什么会浮在水面上?)
打捞沉船的方法
多媒体展示:图片:龙泉窑粉青釉双鱼洗(元)
多媒体展示:现在,你找到打捞沉船的办法了吗?说说看。
生回答各种方法。
师:好。我们来看看某防救船大队是怎样利用浮筒打捞沉船的。
多媒体展示:录象:利用浮筒打捞沉船(2.5分钟)
设计简易液体密度计。
师:刚才大家是不是把桌子上的清水都变成了盐水?
生答是。
师:那你们能不能告诉我,前后两组哪组的盐水密度要大呢?
生纷纷说自己的。
师:哪位同学能让大家分享你的想法呢?
生:我的盐水密度大。因为我的鹌鹑蛋露出来多些。
(如果生回答不出来的话,师问上浮的一组:你如果再往盐水里加盐,盐水密度会如何变化?
生:变大。
师:鹌鹑蛋会怎样?
生:继续上浮。
师:露出水面部分变多还是变少?
生:变多。
师:可见你可以根据什么来判断别组的盐水密度是不是比你的大?
生:鹌鹑蛋露出变多还是变少。)
师:可是我们总不能整天在身边放着个易碎的蛋吧?大家能不能根据这位同学的提示,利用桌子上现有的器材做个简易液体密度计呢?
多媒体展示:小小科学家:爱动脑的你,能利用桌子上现有的器材做个简易液体密度计吗?比比看,哪组的盐水密度最大?
师:我非常希望在下节课能看到你们的小发明。未来的科学家就是这样诞生的。不信的话,你们可以去看看下节课的内容:物体浮沉条件的应用。
桌子上的器材除了木块和铁块,其它的都可以带回家继续做实验。
下课!
《物体浮沉的条件》教学设计3
课前准备:
学生器材:两人一组,每组桌上木块,铝块各一个,矿泉水瓶做成的圆柱形小水槽,鹌鹑蛋,少量清水(教室没有水龙头),细盐若干,一次性小碗一个(放盐),塑料小勺一个(舀盐),一次性筷子一只,小方巾一块(擦水)。
教师器材:3个同体积装有不同质量沙的乒乓球(悬浮和下沉的乒乓球要做好记号),大量清水,圆柱形塑料水槽3个,托盘天平一台,学生器材一套。
激趣引入
师:上课之前我们先来欣赏一小段精彩的电影。
多媒体展示: 电影泰坦尼克号片段
师:你们知道这是什么电影吗?
生:泰坦尼克号。
师:对啊。------
多媒体展示:泰坦尼克号残骸
师:那你们知道工作人员是利用什么原理来打捞沉船的吗?
今天我们就一起来寻找答案。
多媒体展示:第五节 浮力(3)
同时板书:第五节 浮力(3)
师:今天我在你们的桌子上放了很多好玩的物品,你们看看有什么不认识的吗?
多媒体展示:学生桌上所有器材的实物图片
师:有个同学利用你们桌子上的物品做了个实验,我们来看一看
多媒体展示:录像:一学生把整个木块放入水中,上浮; 铝块,下沉。
师:从实验可以明显地看出,浸在水中的木块会受到水对它的什么力的作用?
生:浮力。
师:浮力的方向如何?
生:向上。
(师边说边画浸在水中的物体受浮力的示意图)
师:那下沉的铝块有受到浮力的作用吗?
生:有。
师:如果这位同学想知道木块和铝块受到的浮力,谁能告诉他该用哪个公式去计算呢?
生:F浮=G排液=ρ液gV排液
(师边听边板书:F浮=G排液=ρ液gV排液)
师:很好。公式中的ρ液代表什么呢?
生:液体的密度。
师指着刚才画的图:V排液呢?
师边画图边补充说明:如果物体完全浸入,V排液=V物;如果有一部分浮在水面上,V排液就是物体浸在水中的这部分体积,这就是我们上节课学的阿基米德原理。
师补充板书:阿基米德原理(写在公式前面)
师:浸在水中的物体除了受到浮力,还受到其它力的作用吗?
生:还有重力。
师:重力的方向如何啊?
生:竖直向下。
(师边说边继续画浸在水中的物体受重力的示意图)
新课教学
探究:物体的浮沉条件
师:好。我们继续来做刚才那位同学的实验。请大家把木块和铁块整个按进水中,然后放手,看看现象有何不同?
多媒体展示:大家一起来动手:请你们把桌上的木块和铁块完全放入水中,看看现象有何不同?
生观察:有些物体会浮上来,有些物体会沉下去。
:师:我们把物体在水里向上运动,一直到静止在水面上的这个过程叫做“上浮”,把物体在水里向下运动,一直到静止在水底的这个过程叫做“下沉”。
配合多媒体展示:动画:“上浮”“下沉”
同时板书:“上浮”“下沉”
师:请大家讨论一下为什么有些物体会浮上来,有些物体会沉下去呢?
多媒体展示:大家一起来动脑:为什么有些物体会浮上来,有些物体会沉下去呢?
(学生回答时,师要求其他同学把他们的猜想写在白纸上。)
生猜想1:铁块重些,木块轻些。
生猜想2:铁块的密度大些,木块的小些。
------
师:非常不错。大家提的都有可能。那么,物体的浮沉究竟和什么有关呢?我们就通过实验好好地探究一下。
多媒体展示:探究:物体的浮沉条件
师:我们先来验证同学们的第一个猜想:与物体的重力有关。如果说重力就像地球的一只手,把物体往下拉,那么浮力就像水的一只手,把物体往上托,所以,决定物体是沉是浮可不可能由重力说了算?
生:不可能。
师:所以确切的说可能与物体受到的重力和浮力(师故意停顿,让生补充完整)有关。
多媒体展示:猜想:可能与物体受到的重力和浮力有关。
师:我这里也有一些实验器材。我们一起来做做看。
师介绍实验装置:一个装了水的圆柱形水槽,3个表面看上去一模一样的乒乓球。
多媒体展示:讲台上3个装了水的圆柱形水槽,3个表面看上去一模一样的乒乓球,一台托盘天平的实物照片。
师演示:把3个表面看上去一模一样的乒乓球完全放入3个装有同样清水的圆柱形塑料水槽中。第一个上浮,第二个下沉,第三个悬浮。
生很惊奇看到它们的浮沉状态不一样。
生:乒乓球不一样。
师:乒乓球那里不一样呢?有哪位同学愿意上来帮大家找找原因吗?
生上来掂量一下,会发现上浮和下沉乒乓球的重力不同。
(同时让学生边说边把乒乓球放进水中,给大家演示)
生:这个重力小点会上浮。演示:上浮。
生:这个重力大点会下沉。演示:下沉。
但悬浮和下沉的乒乓球重力差别很小,学生可能会搞错。
师提醒:这两个乒乓球受到的重力一样吗?
生迷惑。说不出来。
师:你可以利用讲台桌上的器材做个简单的实验,很快的比较出谁的重力大谁的重力小吗?
(同时要求其他同学看着实物照片帮忙找)
师:现在我们知道3个乒乓球的受到的重力不一样,那它们完全浸在水中时受到的浮力一样吗?
生:一样。
生:不一样。
师:请说“一样”的学生来告诉大家原因好吗?
生:它们完全浸在水中时,V排液一样,ρ液也一样,所以F浮就一样。
(生如果回答不出来,师可以提示黑板上的计算浮力的公式。)
师边演示边问:好。经过这位同学的勇敢尝试,现在谁来告诉大家为什么这个乒乓球会上浮呢?(板书:上浮:)
(如果讲不出来,可以提示一下黑板上的受力示意图)
生: F浮>G物
师形象地补充:重力就好象地球的一只手,把乒乓球往下拉,浮力就好象水的一只手,把乒乓球往上托。(可适当地用手势配合)把乒乓球完全放入水中的时候,它们就开始拔河。如果水的力气比地球大,乒乓球就听水的话,乖乖地上浮。(接着板书:F浮>G物)
师继续边演示边问:哪位富有想象力的同学也能形象地给大家解释解释为什么这个乒乓球会下沉呢?(板书:下沉:)
生回答。
(师接着板书:F浮师:那么如果地球和水势均力敌呢?
生:既不上浮也不下沉。
(师板书:悬浮:)
师再次演示“悬浮“,并说明这种状态叫“悬浮”(可以停留在水中的任何地方)。
“上浮”和“下沉”是一个运动的过程,而“悬浮”是个静止的状态。
师:哪位同学能告诉我此时浮力和重力的关系啊?
生:F浮=G物
(师接着板书:F浮=G物)
师:这就是我们要探究的物体的浮沉条件。
(总结板书:一、物体的浮沉条件)
师:不知道有没有同学注意到,我们刚才在做实验时,乒乓球是怎么放才让大家明显地看到物体上浮,还是下沉的呢?
生:把物体完全浸入水里。
师:所以我们还必须给物体的浮沉条件加个前提,那就是
(接着板书:完全浸入)
师:好。现在我们用flash来回顾一下物体的决定物体浮沉的条件。
探究:判断实心物体浮沉的方法
师:现在我们来继续做实验。刚才有没有人偷偷地把鹌鹑蛋放进水里啊?
生:有。(笑)
师:你能让大家分享一下你看到的现象吗?你把鹌鹑蛋完全放进水中之后,它会上浮,还是会下沉?
生:下沉。
师:你确定?
生点头。
师:很好。那你有没有方法让它上浮呢?
多媒体展示:可爱小男生,头上一个问号:你能让下沉的鹌鹑蛋上浮吗?
师:请大家利用桌上现有的器材想想办法。
生讨论一分钟。
生:在水里加盐,改变水的密度。
师:好。既然有同学想出了办法,我们就来试一试。现在盐水的密度就控制在你们手中啦。
多媒体展示:大家都来试一试。
结果:大部分鹌鹑蛋上浮的实验成功,小部分鹌鹑蛋悬浮的实验成功。
师:有那些小组实验成功啦?
生很兴奋,纷纷举手。
师:真不错。那个小组愿意让大家分享你的实验成果啊?
生很高兴地展示漂浮的鹌鹑蛋。
师:你能告诉大家你是怎么做到的吗?
生:加盐。增加水的密度。
师:加到什么程度鹌鹑蛋会上浮?
生:
师:可见怎样可以判断物体在某种液体中会上浮?
生回答。
(师接着板书:上浮:ρ液>ρ物)
师:很好。有哪个小组的鹌鹑蛋仍然下沉呢?
生举手。
师:真勇敢。既然是实验,总有暂时的不成功啊。待会儿下课老师和你一起做。你能告诉大家,为什么你加了盐,鹌鹑蛋还会下沉呢?
生:盐水的密度小于鹌鹑蛋的密度。
(师板书:下沉:ρ液<ρ物)
师:那有没有人做成功“悬浮”啊?
生自豪地展示“悬浮”。
师表扬,真不错,因为难度很大。
师:你能告诉大家你的杯子里鹌鹑蛋和盐水的密度关系吗?
生:盐水的密度等于鹌鹑蛋的密度。
(师板书:悬浮:ρ液=ρ物)
师质疑:按照我们做的实验,密度比水大的物体在水中会下沉。铁的密度比水大,可是轮船也是用铁做的,为什么不会下沉?
生讨论:轮船和铁块有何不同?
生:它是空心的。
师添加前提
(板书:二、判断实心物体浮沉的方法)
师:既然它只是针对实心物体而言的,所以我们只能把它当方法来用,而不能作为判断所有物体浮沉的条件。通过这个实验,恰恰也证明谁提出的有关密度的猜想有一定的道理啊?
大家指着某生笑。
漂浮
师:(把漂浮的鹌鹑蛋按下去)当液体的密度大于物体时,物体会一直上浮吗?
生:不会。
师:最后会怎样?
生:浮在水面上。
师:我们把物体在液体中的这种状态叫“漂浮”。
(板书:漂浮)
师:哪位同学能告诉大家,这个“漂浮”的鹌鹑蛋,和盐水密度的关系如何?
(生说不出来师可提示,刚才这只鹌鹑蛋为什么会上浮?现在鹌鹑蛋的密度变了吗?盐水的密度变了吗?)
生:还是ρ液>ρ物
(师补充板书:漂浮:ρ液>ρ物)
师:那么这只鹌鹑蛋“漂浮”时受到的浮力和重力的关系又如何呢?
生:F浮>G物
生:F浮=G物
师:你们支持哪一方呢?
生回答。
师:好。请陈述你支持他的理由。大家给他掌声鼓励一下。
(生若说不出来,师可以提示一下二力平衡的条件)
生:在水面是静止的,根据二力平衡,F浮=G物
(补充板书: F浮=G物)
1. 煮饺子现象
多媒体展示:图片。青芥荔影饺
师:同学们能看出这是什么啊?
生很感兴趣:饺子。
师:俗话说“舒服不如倒着,好吃不如饺子。” 在座的有哪位同学会烧饺子啊?
师:真能干。现在就来看看这位同学煮饺子的情景。
多媒体展示:录象:煮饺子
多媒体展示:为什么原来沉在锅底的饺子会浮起来呢?
师:请刚才会煮饺子的同学来告诉大家,饺子刚下锅的时候在水里是怎样的?
升:沉在水底。
师:那你怎么知道饺子烧熟了?
生:浮起来。
师:你能用今天学过的知识说说为什么原来沉在锅底的饺子会浮起来吗?
生:体积变大,浮力变大,大于饺子受到的重力,饺子就浮起来了。
学生讨论,用浮沉的条件来解释生活中的大量有关浮沉事件。
师:还有其他同学能用物体浮沉的条件来解释你身边的例子吗?
多媒体展示:身边的科学:你能用物体浮沉的条件来解释你在生活中看到的现象吗?
(生若举不出来,师提一下喝汤时上面的油为什么会浮在水面上?吃火锅时,豆腐泡会上浮,肉会下沉。)
打捞沉船的方法
多媒体展示:图片:泰坦尼克号残骸
多媒体展示:现在,你找到打捞沉船的办法了吗?说说看。
生回答各种方法。
师:好。我们来看看某防救船大队是怎样利用浮筒打捞沉船的。
多媒体展示:录象:利用浮筒打捞沉船(2.5分钟)
设计简易液体密度计。
师:刚才大家是不是把桌子上的清水都变成了盐水?
生答是。
师:那你们能不能告诉我,同排两组哪组的盐水密度要大呢?
生纷纷说自己的。
师:哪位同学能告诉大家你是如何根据我们学过的知识来判断的呢?
生:我的盐水密度大。因为我的鹌鹑蛋露出来多些。
(如果生回答不出来的话,师问漂浮的一组:你如果再往盐水里加盐,盐水密度会如何变化?
生:变大。
师:鹌鹑蛋会怎样?
生:继续上浮。
师:露出水面部分变多还是变少?
生:变多。
师:可见你可以根据什么来判断别组的盐水密度是不是比你的大?
生:鹌鹑蛋露出变多还是变少。)
多媒体展示:小小科学家:爱动脑的你,能利用桌子上现有的器材来比较一下你们制得的盐水密度的大小吗?
师:真聪明。未来的科学家就是这样诞生的。不信吗,你们可以去看看下节课的内容:物体浮沉条件的应用。好的今天的课就上到这里。桌子上的器材除了木块和铁块,其它的都可以带回家继续做实验。
多媒体展示:家庭作业
家庭作业:
1. 桌子上的器材除了木块和铁块,其它的都可以带回家继续做实验。
2. 思考题:物体在水中“悬浮”和“漂浮”时,都是F浮=G物,这两种状态一样吗?
3. 作业本:P10第4、14题
4. 目标导引:P10第4、5、6、7题
下课!
《物体浮沉的条件》教学设计4
课前准备:
学生器材:两人一组,每组桌上木块,铝块各一个,矿泉水瓶做成的圆柱形小水槽,鹌鹑蛋,少量清水(教室没有水龙头),细盐若干,一次性小碗一个(放盐),塑料小勺一个(舀盐),一次性筷子一只,白纸一张,小方巾一块(擦水)。
教师器材:3个同体积装有不同质量沙的乒乓球(分别标上1.2.3),大量清水,圆柱形塑料水槽3个,托盘天平一台,学生器材一套。
激趣引入
师:上课之前我们先来欣赏一小段精彩的电影。
多媒体展示: 电影泰坦尼克号片段
师:你们知道这是什么电影吗?
生:泰坦尼克号。
师:对啊。泰坦尼克号是20世纪初最大、最豪华的邮轮,在由英国南安普敦驶往美国纽约的首航途中,在北大西洋撞上冰山沉入海底,船上1500余人丧生。
多媒体展示:泰坦尼克号残骸
师:那你们知道工作人员是利用什么原理来打捞沉船的吗?
生:浮力。
师:对啊,浸在水中的物体都会受到浮力的作用。
(师边说边画浸在水中的物体受浮力的示意图)
师:浮力的方向如何?
生:向上。
(师边说边画浸在水中的物体受浮力的示意图)
师:那下沉的铝块有受到浮力的作用吗?
生:有。
师:浮力的大小可以用哪个公式去计算呢?
生:F浮=G排液=ρ液gV排液
(师边听边板书:F浮=G排液=ρ液gV排液)
师:很好。公式中的ρ液代表什么呢?
生:液体的密度。
师指着刚才画的图:V排液呢?
师边画图边补充说明:如果物体完全浸入,V排液=V物;如果有一部分浮在水面上,V排液就是物体浸在水中的这部分体积,这就是我们上节课学的阿基米德原理。
师:浸在水中的物体除了受到浮力,还受到其它力的作用吗?
生:还有重力。
师:重力的方向如何啊?
生:竖直向下。
(师边说边继续画浸在水中的物体受重力的示意图)
师:从图上我们可以看出浸在水中的物体只受到这两个力的作用。
师拿起木块:如果我把木块放入水中,它是否只受到浮力和重力的作用?
生:是
师拿起铝块:如果我把铝块放入水中,它也受到浮力和重力的作用吗?
新课教学
探究:物体的浮沉条件
师:虽然它们都受到浮力和重力的作用,但是,你如果木块和铝块完全放入水中,然后放手,却会看到不同的现象。我们一起来试试看。
多媒体展示:动动手:请你们把桌上的木块和铝块完全放入水中,看看现象有何不同?
生观察:木块会浮上来,铝块会沉下去。
:师:我们把物体在水里向上运动,一直到静止在水面上的这个过程叫做“上浮”,把物体在水里向下运动,一直到静止在水底的这个过程叫做“下沉”。
配合多媒体展示:动画:“上浮”“下沉”
同时板书:“上浮”“下沉”
师:为什么有些物体会浮上来,有些物体会沉下去呢?物体的浮沉究竟和什么有关呢?这就是我们今天要探究的内容。
多媒体展示:探究:物体的浮沉条件
多媒体展示:动动脑
师:请前后四人组成一个小组,讨论一分钟。把你们的猜想写在白纸上。
生猜想1:铁块重些,木块轻些。
生猜想2:铁块的密度大些,木块的小些。
------
师下去看看,然后拿几张上来实物投影。
师:非常不错。大家提的都有可能。我们先来验证大家提的比较多的一个猜想:可能与物体受到的重力和浮力有关。
多媒体展示:猜想1:可能与物体受到的重力和浮力有关。
师:我们通过实验来探索一下。
师介绍实验装置:3个装了一样清水的圆柱形水槽,3个大小一样的乒乓球。
师演示:把3个表面看上去一模一样的乒乓球完全放入3个装有同样清水的圆柱形塑料水槽中。第一个上浮,第二个下沉,第三个悬浮。
(注意:乒乓球要标上①②③号。演示要慢些,先说明观察什么在放手,按顺序一个一个放入。①下沉,②上浮,③悬浮)
生很惊奇看到它们的浮沉状态不一样。
师:为什么呢?
生:乒乓球不一样。
师:乒乓球那里不一样呢?
生:重力不同。
师:好。请你上来证明给大家看。
师拿出3个乒乓球给学生。
(如果学生无法比较,师:你可以利用讲台桌上的器材做个简单的实验,让事实说话)
(同时要求其他同学看着实物照片帮忙找)
师:现在我们知道3个乒乓球的受到的重力不一样,那它们完全浸在水中时受到的浮力一样吗?
生:一样。
生:不一样。
师:请说“一样”的学生来告诉大家原因好吗?
生:它们完全浸在水中时,V排液一样,ρ液也一样,所以F浮就一样。
(生如果回答不出来,师可以提示黑板上的计算浮力的公式。)
多媒体展示:下沉、上浮、悬浮的三幅图
师看图问问:好。经过这位同学的勇敢尝试,现在谁从重力和浮力的关系来分析为什么①号球会下沉呢?
(板书:下沉:)
(如果讲不出来,可以提示一下黑板上的受力示意图)
生: F浮师形象地补充:重力就好象地球的一只手,把乒乓球往下拉,浮力就好象水的一只手,把乒乓球往上托。(可适当地用手势配合)把乒乓球完全放入水中的时候,它们就开始拔河。如果水的力气比地球大,乒乓球就听水的话,乖乖地上浮。
(接着板书:F浮师继续看图问:哪位富有想象力的同学也能形象地给大家解释解释为什么②号球会上浮呢?
(板书:上浮:)
生F浮>G物。
(师接着板书:F浮>G物)
师:那么如果地球和水势均力敌呢?
生:既不上浮也不下沉。
师:所以③号球就悬浮
(师板书:悬浮:)
师指图,并说明这种状态叫“悬浮”(可以停留在水中的任何地方)。
强调“上浮”和“下沉”是一个运动的过程,而“悬浮”是个静止的状态。
师:哪位同学能告诉我③号球此时受到的浮力和重力的关系啊?
生:F浮=G物
(师接着板书:F浮=G物)
师:这就是我们要探究的物体的浮沉条件。
(总结板书:物体的浮沉条件)
师:不知道有没有同学注意到,我们刚才在做实验时,乒乓球是怎么放才让大家明显地看到物体上浮,还是下沉的呢?
生:把物体完全浸入水里。
师:所以我们还必须给物体的浮沉条件加个前提,那就是
(接着板书:完全浸入)

探究:判断实心物体浮沉的方法
师:现在我们来继续验证同学们提出的猜想。
猜想2:可能与物体和液体的密度有关。
师:请大家继续猜想,你们觉得物体和液体的密度可能会有怎样的关系?
生:物体密度比液体小的会上浮,密度比液体大的会下沉。
多媒体展示:下沉:ρ液<ρ物
多媒体展示:上浮:ρ液>ρ物
师:密度相等的呢?
生:悬浮。
多媒体展示:悬浮:ρ液=ρ物
师拿起鹌鹑蛋:鹌鹑蛋的密度比水大,现在大家把它完全放进水中,它会上浮,还是会下沉?
生看到鹌鹑蛋下沉。
师:我们已经用事实验证了第一条是正确的。
按照你们的猜想,如果我想让鹌鹑蛋上浮可以怎么做?
生:改变鹌鹑蛋的密度
生:改变水的密度
师:大家觉得哪个可行?
众生:改变水的密度。
师:很好。那么就请大家利用桌上现有的器材想想办法让鹌鹑蛋上浮或者悬浮。
多媒体展示:试一试:你能让下沉的鹌鹑蛋上浮或者悬浮吗?
结果:大部分鹌鹑蛋上浮的实验成功,小部分鹌鹑蛋悬浮的实验成功。
师:有那些小组实验成功啦?
生很兴奋,纷纷举手。
师:真不错。那个小组愿意让大家分享你的实验成果啊?
生很高兴地展示漂浮的鹌鹑蛋。
师:你能告诉大家你是怎么做到的吗?
生:加盐。增加水的密度。
师:加到什么程度鹌鹑蛋会上浮?
生:ρ液>ρ物
师:可见怎样可以判断物体在某种液体中会上浮?
生:ρ液>ρ物
师:很好。有哪个小组的鹌鹑蛋仍然下沉呢?
生举手。
师:真勇敢。既然是实验,总有暂时的不成功啊。待会儿下课老师和你一起做。你能告诉大家,为什么你加了盐,鹌鹑蛋还会下沉呢?
生:盐水的密度小于鹌鹑蛋的密度。
师:那有没有人做成功“悬浮”啊?
生自豪地展示“悬浮”。
师表扬,真不错,因为难度很大。
师:你能告诉大家你的杯子里鹌鹑蛋和盐水的密度关系吗?
生:盐水的密度等于鹌鹑蛋的密度。
师质疑:按照我们做的实验,密度比水大的物体在水中会下沉。铁的密度比水大,可是轮船也是用铁做的,为什么不会下沉?
生讨论:轮船和铁块有何不同?
生:它是空心的。
师添加前提
(板书:判断实心物体浮沉的方法)
师:既然它只是针对实心物体而言的,所以我们只能把它当方法来用,而不能作为判断所有物体浮沉的条件。通过这个实验,恰恰也验证了同学们提出的有关密度的猜想有一定的道理。
漂浮
师:(把漂浮的鹌鹑蛋按下去)现在鹌鹑蛋的密度比盐水大,把它浸入水中,它会上浮,但它一直上浮吗?
生:不会。
师:最后会怎样?
生:浮在水面上。
师:我们把物体在液体中的这种状态叫“漂浮”。
(板书:漂浮)
师:这只鹌鹑蛋“漂浮”时受到的浮力和重力的关系又如何呢?
生:F浮>G物
生:F浮=G物
师:你们支持哪一方呢?
生回答。
师:好。请陈述你支持他的理由。大家给他掌声鼓励一下。
(生若说不出来,师:对这只鹌鹑蛋来说,重力和浮力也在拔河,谁赢了?
生:没有输赢。
师:所以这两个力什么关系?)
生:物体既不上浮也不下沉,F浮=G物
(补充板书: F浮=G物)
三、当堂巩固:
1. 煮汤圆现象

多媒体展示:图片:汤圆
师:同学们能看出这是什么啊?
生很感兴趣:汤圆。
多媒体展示:图片:汤圆下锅,汤圆起锅。
师:俗话说“舒服不如倒着,好吃不如饺子。” 在座的有哪位同学会煮汤圆啊?
生举手。
师:真能干。现在就请这位同学教教大家煮汤圆。
师:请刚才会煮饺子的同学来告诉大家,饺子刚下锅的时候在水里是怎样的?
升:沉在水底。
多媒体展示:图片:汤圆下锅,
师:那你怎么知道饺子烧熟了?
生:浮起来。
多媒体展示:图片:汤圆起锅。
多媒体展示:为什么原来沉在锅底的汤圆会浮起来呢?
师:你能用物体浮沉的条件来解释一下吗?
生:体积变大,浮力变大,大于汤圆受到的重力,汤圆就浮起来了。
学生讨论,用浮沉的条件来解释生活中的大量有关浮沉事件。
师:还有其他同学能用物体浮沉的条件来解释你身边的例子吗?
多媒体展示:身边的科学:你能用物体浮沉的条件来解释你在生活中看到的现象吗?
(生若举不出来,师提一下喝汤时上面的油为什么会浮在水面上?吃火锅时,豆腐泡会上浮,肉会下沉。)
打捞沉船的方法
多媒体展示:图片:泰坦尼克号残骸
多媒体展示:现在,你找到打捞沉船的办法了吗?说说看。
生回答各种方法。
师:好。我们来看看某防救船大队是怎样利用浮筒打捞沉船的。
多媒体展示:录象:利用浮筒打捞沉船(2.5分钟)
师:今天我们一起来探究了物体浮沉的条件,当------
还验证了同学们有创意的猜想。其实我们今天用的实验器材生活中随处可见,每个人都可以去验证自己的猜想,因为,生活处处有科学。好的,今天的课就上到这里。
师:科学家们利用了物体浮沉的条件创造了了很多对人类有用的发明。不信的话,你们可以去看看下节课的内容:物体浮沉条件的应用。好的,今天的课就上到这里。

多媒体展示:家庭作业
家庭作业:
1. 目标导引:P10第4、5、6、7题
2. 思考题:物体在水中“悬浮”和“漂浮”时,都是F浮=G物,这两种状态一样吗?
3. 拓展题:你能利用桌子上现有的器材来比较一下你们制得的盐水密度的大小吗?(除了木块和铁块,其它的都可以带回家继续做实验)
下课!
《物体浮沉的条件》教学设计
课前准备:
学生器材:每组桌上体积一样的木块,铁块,各一个,矿泉水瓶做成的圆柱形小水槽,鹌鹑蛋,清水,细盐若干,一次性杯子一个(放盐),白纸一张,一次性筷子一双,(盐水或酒精,50毫升的量筒两只,橡皮泥一块。)
教师器材:装有不同质量沙的乒乓球,清水,圆柱形塑料水槽
激趣引入:
玩一玩:请你们把桌上的物体分别放入水中,会看到什么现象?
生:体验浮力:有些物体会浮着,有些物体会沉下去。
师:从实验可以看出,浸在水中的物体会受到水对它的什么力的作用?
生:浮力。
师:它的方向如何?
生:竖直向上。(师边说边画浸在水中的物体受浮力的示意图)
师:有谁知道如何计算浮力呢?
生:F浮=G排液=ρ液gV排液
师:这就是我们上节课学的阿基米德原理。可是浸在水中的物体只受到浮力的作用吗?
生:还有重力。
师:重力的方向如何啊?
生:竖直向上。(师边说边继续画浸在水中的物体受重力的示意图)
新课教学
探究:物体的浮沉条件
看一看:你们把桌上的物体整个放入水中后有什么不同?
生观察:有些物体会浮上来,有些物体会沉下去。
师:你们有什么疑问吗?
生:为什么有些物体会浮上来,有些物体会沉下去?
师:对啊, “物体的浮沉究竟和什么有关呢?”
多媒体展示:物体的浮沉究竟和什么有关?
很好。既然有人提出疑问,那么我们大家就一起来解决这个问题。
多媒体展示:探究:物体的浮沉条件
多媒体展示:探究步骤:提出问题进行猜想设计实验结论探讨
多媒体展示:1. 提出问题:(出现在刚才的问题前面)
多媒体展示:2. 进行猜想:
师:让我们带着问题再体验一下,小组讨论一分钟,然后把你们的猜想告诉我。
生猜想1:与物体的重力有关。
生猜想2:密度比水大的下沉,密度比水小的上浮。------
(学生回答时,师要求大家把他们的猜想写在白纸上。)
师:有了猜想就要去证明啊。那就用到了
多媒体展示:3. 实验验证:
师:我们先来证明猜想1:与物体的重力有关。请大家在猜想1的后面打个勾。
多媒体补充展示:猜想1:与物体的重力有关。
师出示3个表面看上去一模一样的乒乓球,先后完全放入同一个装有清水的圆柱形塑料水槽。学生会惊奇地看到它们的浮沉状态不一样。
师:很奇怪吧。谁来找一下原因啊?
生上来研究一下,会发现乒乓球的重力不同。
师边做边问:谁能解释为什么这个乒乓球会上浮呢?(板书:上浮:)
(如果讲不出来,可以提示一下黑板上的受力示意图)
生: F浮>G物
师形象地补充:重力就好象地球的一只手,把乒乓球往下拉,浮力就好象水的一只手,把乒乓球往上托。(可适当地用手势配合)把乒乓球完全放入水中的时候,它们就开始拔河。如果水的力气比地球大,乒乓球就听水的话,乖乖地上浮。(接着板书:F浮>G物)
师继续边做边问:谁能和老师一样形象地解释为什么这个乒乓球会下沉呢?(板书:下沉:)
生回答。(师接着板书:F浮师:那么如果地球和水势均力敌呢?
生:既不上浮也不下沉。师再次演示悬浮,并说明这种状态叫“悬浮”。(可以悬在水中的任何地方)(板书:悬浮:)
师:谁能告诉我此时浮力和重力的关系。
生:F浮=G物 (师接着板书:F浮=G物)
师总结板书:一、物体的浮沉条件
师:你们刚才是怎么做才明显地看到物体上浮,还是下沉的呢?
多媒体展示:4. 结论探讨:
生:把物体按进水里。
师:所以我们还必须给物体的浮沉条件加个前提,那就是(接着板书:物体全部浸入水中)
探究:判断实心物体浮沉的方法
情况一:如果学生没有提出与密度有关的猜想。
师:现在我们再回到刚才做的实验。
继续猜想:浮上来的物体和沉下去的物体除了重力不同,还有什么不同?
生如果说体积不同的话,让其他学生反驳可以拿相同体积的木块和铜块比较。
生:密度不同。
情况二:如果原来有学生提出与密度有关的猜想。
师:可见我们可以通过比较物体所受浮力和重力的大小来判断物体上浮下沉还是悬浮。除此之外,还有其他的判断方法吗?刚才我们不是还有第二个猜想吗?好,我们来验证一下。
多媒体展示:猜想2:密度比水大的下沉,密度比水小的上浮。
师:有了猜想就还是要实验去验证。
多媒体展示:3. 实验验证:
师:这个实验要你们自己来设计了。观察一下你们刚才做过的实验,谁能告诉我怎样让木块沉下去,怎样让铁块浮上来?
生:改变它们的密度。
师:可是按照我们现有的条件想要改变它们的密度几乎是不可能的,那怎么办?请大家利用桌上现有的器材想想办法。
生讨论一分钟。
生:在水里加盐,改变水的密度。
师:好。既然有同学想出了办法,我们就来试一试。让下沉的铁块和鹌鹑蛋悬浮起来,或者浮上来。
分组实验:第一大组做鹌鹑蛋的悬浮,第二大组做铁块的悬浮,第三大组做鹌鹑蛋的上浮,第一大组做铁块的上浮。(说明:时间5分钟,做得起来的找结论,做不起来的找原因)
结果:鹌鹑蛋实验成功,铁块实验失败。
师:请上浮实验成功的同学说说你是怎么做的?(师板书:上浮:)
生:加盐。增加水的密度。
师:加到什么程度鹌鹑蛋会上浮?
生:盐水的密度大于鹌鹑蛋的密度。
师:可见怎样可以判断物体在某种液体中会上浮?
生回答。(师接着板书:ρ液>ρ物)
师:那刚开始时鹌鹑蛋会下沉呢?生回答。(师板书:下沉:ρ液<ρ物)
师:那有没有人做成功悬浮啊?
生自豪地展示“悬浮”。师表扬,真不错,因为难度很大。
师:你能说明鹌鹑蛋和盐水的密度关系吗?生回答。(师板书:悬浮:ρ液=ρ物)
师:那为什么用铁块的两组会做不起来呢?
生:铁块的密度太大,盐水的密度太小。
师引申:那轮船也是用钢铁做的啊?为什么不会下沉?生讨论。
生:它是空心的。师添加前提(板书:二、判断实心物体浮沉的方法)
漂浮
师:我们刚才做实验的时候大家有没有注意到,木块最后会怎样?
生:浮在上面。
师:物体在水中的这种状态叫“漂浮”。 物体在“漂浮”时受到的浮力和重力的关系如何?生讨论:相等(试补充板书:漂浮:F浮=G物)
巩固练习:
1. 多媒体展示:列举煮汤圆和油汤漂浮的现象。,
2. 学生讨论,用浮沉的条件来解释生活中的大量有关浮沉事件。
讨论:浸没在水中的木块在上浮一直到漂浮在水面所收浮力情况
实心物体漂浮时液体密度和物体密度的关系怎样?
《物体浮沉的条件》教学设计2
课前准备:
学生器材:每组桌上体积一样的木块,铁块,各一个,矿泉水瓶做成的圆柱形小水槽,鹌鹑蛋,清水,细盐若干,一次性杯子一个(放盐),白纸一张,一次性筷子一双,(盐水或酒精,50毫升的量筒两只,橡皮泥一块。)
教师器材:装有不同质量沙的乒乓球,清水,圆柱形塑料水槽
激趣引入
玩一玩:请你们把桌上的物体分别放入水中,会看到什么现象?
生体验浮力:有些物体会浮着,有些物体会沉下去。
师:从实验可以看出,浸在水中的物体会受到水对它的什么力的作用?
生:浮力。
师:它的方向如何?
生:竖直向上。
(师边说边画浸在水中的物体受浮力的示意图)
师:有谁知道如何计算浮力呢?
生:F浮=G排液=ρ液gV排液
师:这就是我们上节课学的阿基米德原理。可是浸在水中的物体只受到浮力的作用吗?
生:还有重力。
师:重力的方向如何啊?